المجالات المغناطيسية المخصصة في المناطق التي يتعذر الوصول إليها

توصلت مجموعة عمل إسبانية إلى طريقة لتوليد مجال مغناطيسي محدود مكانيًا على مسافة ما من المصدر. للقيام بذلك ، يستخدم الفريق حول Rosa Mach-Batlle من Universitat Autònoma de Barcelona الأسطوانية الأسلاك المرتبة الحاملة للتيار والتي تشكل مادة خارقة مغناطيسية. إن التحكم في المغناطيسية ، وهو أمر ضروري لمجموعة متنوعة من التقنيات ، يتعرض للخطر بسبب استحالة تحقيق الحد الأقصى المجال المغنطيسي لتوليد في مساحة خالية. هنا يقترح الباحثون استراتيجية مبنية على السلبية نفاذية على أساس التغلب على هذا القيد الشديد. لقد أثبتوا بشكل تجريبي أن مادة مغناطيسية نشطة يمكنها محاكاة مجال سلك كهربائي مستقيم عن بعد. تؤدي استراتيجيتهم إلى تركيز غير مسبوق على المجالات المغناطيسية في الفضاء الفارغ وتمكن من محو المصادر المغناطيسية عن بُعد ، مما يفتح الطريق للتعامل مع الحقول المغناطيسية في المناطق التي يتعذر الوصول إليها. فيزريفليت https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.177204

مصدر الصورة: Pixabay

تفتح نتائجهم طريقة جديدة للتحكم في المجالات المغناطيسية عن بعد ، مع التطبيقات التكنولوجية المحتملة. على سبيل المثال ، عدد كبير من Microrobots والجسيمات الدقيقة أو النانوية الوظيفية يتم تحريكها وتشغيلها بمساعدة المجالات المغناطيسية ، حيث يمكنها القيام بنقل الأدوية وإطلاق العقاقير الخاضعة للرقابة ، والتدخلات داخل العين على شبكية العين أو حتى عمليات زرع الخلايا الجذعية. ومع ذلك ، فمن المعروف أن الانخفاض السريع في شدة المجال مع عمق الهدف في الجسم يحد بشدة من التطور الإكلينيكي لبعض هذه الأجهزة. مثال آخر هو التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة ، والذي يستخدم المجالات المغناطيسية لتعديل النشاط العصبي للمرضى الذين يعانون من أمراض مختلفة. على الرغم من نجاحه ، فإن التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة يعاني من تركيز محدود لأنه غير قادر على تحفيز مناطق معينة. يمكن أن تفيد النتائج المحققة كلا التقنيتين ، حيث إنها تتيح المحاذاة المكانية الدقيقة للمجالات المغناطيسية على العمق المطلوب في الجسم.

ومع ذلك ، في تطبيقات محددة ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار أن المنطقة بين المادة الخارقة والنسخة المتماثلة ستتعرض لمجالات مغناطيسية قوية. مجال آخر للتطبيق هو محاصرة الذرات ، والتي ، اعتمادًا على حالتها ، يمكن حصرها في الحدود الدنيا للمجال المغناطيسي (مكتشف المجال المنخفض) أو الحد الأقصى (مكتشف المجال العالي). نظرًا لأن نظرية إيرنشو تحظر الحد الأقصى المحلي ، فإن الباحثين عن المجال العالي يقعون عادةً في نقطة السرج لإمكانات مغناطيسية تتقلب بمرور الوقت. ومع ذلك ، فإن هذه المصائد المغناطيسية الديناميكية ضحلة جدًا مقارنةً بمصائد محددات الرؤية ذات المجال المنخفض. من خلال محاكاة مصدر مغناطيسي في المسافة ، يمكن للمرء إنشاء مناظر طبيعية محتملة مغناطيسية ذات تدرجات أعلى في الموضع المطلوب ، مما يؤدي إلى مصائد أكثر كثافة. باختصار ، تظهر نتائجنا أن غلاف النفاذية السلبية يمكن أن يحاكي المصادر المغناطيسية ويلغيها مسافه: بعد. ستسمح هذه القدرة على معالجة المجالات المغناطيسية عن بُعد بتقدم التقنيات الحالية والتطبيقات الجديدة المحتملة التي تتطلب تعديل الحقول المغناطيسية في المناطق التي يتعذر الوصول إليها.