Manipolazione di campi magnetici a distanza

Un gruppo di scienziati, tra cui anche due fisici della University of Sussex, aggirando una teoria vecchia 178 anni, è riuscito a eliminare efficacemente i campi magnetici a distanza. È la prima volta che viene raggiunto questo risultato, con conseguenti benefici pratici.

L’obiettivo della sperimentazione è quello di avere ampie applicazioni pratiche. Per esempio, nel futuro possono essere eseguite delle diagnosi più accurate nei confronti di pazienti con disturbi neurologici come l’Alzheimer o il Parkinson. Grazie alla possibilità di eliminare il rumore indotto dai campi magnetici esterni, i medici che utilizzano degli scanner a campo magnetico potranno vedere con maggiore accuratezza quali sono le condizioni degli organi sotto osservazione.

Lo studio, dal titolo “Tailoring magnetic fields in inaccessible regions” (Taglio dei campi magnetici in regioni inaccessibili), è stato pubblicato sulle Physical Review Letters, ed è il frutto di una collaborazione internazionale tra scienziati della University of Sussex, della Universitat Autonoma de Barcelona, e di altre istituzioni.

Fin dal 1842, il teorema di Earnshaw pone dei limiti sulla capacità di modellare i campi magnetici. Il team è riuscito a calcolare un modo innovativo per aggirare questa teoria, allo scopo di cancellare efficacemente altri campi magnetici che possono creare confusione durante gli esperimenti.

In altre parole, questo risultato è stato raggiunto creando un dispositivo costituito da un insieme di cavi elettrici opportunamente disposti. In questo modo si creano dei campi aggiuntivi e si contrastano gli effetti di un eventuale campo magnetico non pertinente. Per diversi anni gli scienziati si sono confrontati con questa sfida, ma adesso questo gruppo di ricercatori ha trovato una nuova strategia per affrontare questi campi problematici. Già in precedenza un risultato simile era stato ottenuto a frequenze molto alte, e questa è la prima volta che l’effetto viene rilevato a basse frequenze e in condizioni di campi statici – come le frequenze biologiche – il che apre la strada a future, utili, applicazioni.

Tra le possibili applicazioni degli effetti trovati, ricordiamo:

• La tecnologia quantistica e il quantum computing, dove il rumore proveniente da campi magnetici esterni può influenzare le letture sperimentali.

• Le tecniche di neuroimaging, in cui una tecnica chiamata simulazione transcranica magnetica attiva aree diverse del cervello attraverso dei campi magnetici. Utilizzando la tecnica discussa in questo articolo, i medici avrebbero la possibilità di individuare con più attenzione, e quindi più accuratezza, quelle regioni del cervello che necessitano della stimolazione.

• La biomedicina, al fine di controllare e manipolare meglio i nanorobot e le nanoparticelle magnetiche che vengono spostate all’interno di un corpo per il tramite di campi magnetici esterni. Potenziali applicazioni per questo sviluppo comprendono anche il rilascio di medicinali e le terapie ipertermiche magnetiche.

La d.ssa Rosa Mach-Batle, coordinatrice del gruppo di ricerca, della Universitat Autonoma de Barcelona, afferma che partendo dalla domanda fondamentale se era possibile o meno creare una sorgente di campo magnetico a distanza, il gruppo ha elaborato una strategia per controllare da remoto il magnetismo, con la speranza che ciò possa avere un impatto significativo nelle tecnologie che si basano sulla distribuzione di campo magnetico in regioni inaccessibili, come l’interno del corpo umano.

Il fisico Mark Bason concorda nel fatto che aggirare il teorema di Earnshaw è da considerarsi una vera impresa, perché pochi pensavano fosse possibile. L’aspetto fondamentale della ricerca è che essa ha delle importanti applicazioni pratiche: diagnosi più accurate nei pazienti affetti da disturbi neuromotori, nel futuro, possono prevenire meglio l’insorgenza della demenza; oppure, favorire un più rapido sviluppo delle tecnologie quantistiche.

Fonte: phys.org