Алмазные датчики для магнитно-резонансной томографии

Эксперты из Гарвардского университета, Массачусетского технологического университета и Сельскохозяйственного и политехнического университета Техаса (все — США), изучившие возможность создания квантового компьютера посредством алмазов, нашли этим драгоценным камням новое использование в медицине и биологии.

Свойства алмазов, как узнали ученые, делают их совершенными кандидатами на роль датчиков в устройствах, работа которых основана на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Периодичность кристаллической решетки бриллианта, поясняют авторы, время от времени нарушается, причем достаточно довольно часто видится таковой недостаток: один атом азота заменяет два атома углерода, оставляя позицию одного из них свободной. Образованием этих недостатков частично разъясняется блеск алмазов: при попадании на них зеленого света два неспаренных электрона атома азота переходят в новое энергетическое состояние с испусканием фотонов.

Разбирая незначительные трансформации в ходе испускания, возможно выяснить направление поясницы электрона. В собственных опытах ученые показали передачу квантовой информации (спинового состояния) от электрона к ядрам близлежащих атомов углерода, выстроили маленькую цепь, которая делала несложные логические операции, и организовали процесс считывания квантовых данных.

Алмазные датчики для магнитно-резонансной томографии

Модель бриллианта с размещенными в вакансией и атомом азота. При попадании зеленого света на кристалл он светится красным. (Иллюстрация Джейкоба Тейлора.)

Главное преимущество для того чтобы подхода содержится в том, что совокупность сохраняет работоспособность при комнатной температуре. Но, выстроить действующий квантовый компьютер ученые не стремятся; значительно больше их завлекает создание ЯМР-датчика для изучения микроскопических объектов — отдельных клеток в живом организме либо молекул.

Считается, что проводить такие изучения нереально, потому, что и в том и другом случае магнитное поле через чур слабо, — говорит один из участников работы Джейкоб Тейлор (Jacob Taylor). — Но чувствительность данной технологии довольно большая; помимо этого, она не воображает опасности для организма и не требует охлаждения до низких температур. Надеюсь, с ее помощью нам удастся посмотреть вовнутрь клетки и разглядеть, что происходит в различных ее частях».

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Лазерный микрофон обеспечит совершенное уровень качества записи
  • Следующая статья:Создан прототип «бумажного транзистора»

В Мирном открыли кабинет магнитно-резонансной томографии


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: