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Sensores de campos magnéticos ‘low cost’

Un grupo de físicos de la Universidad de Utah han desarrollado un sensor de campo magnético de bajo coste y alta precisión basado en un semiconductor espintrónico que es básicamente pintura plástica. Este hallazgo será útil para los científicos y probablemente también para los consumidores.

Los desarrolladores del trabajo publicado en Nature Communications, Cristoph Boehme y Will Baker, han señalado que se trata de un polímero semiconductor orgánico llamado MEH-PPV.

Los investigadores midieron los campos magnéticos, con alta precisión, con una gota de pintura plástica. Esta pintura semiconductora orgánica se deposita sobre el sustrato de vidrio, que después se monta sobre un circuito que mide entre 20 y 30 milímetros.

Boehme está considerando la formación de una empresa para la comercialización de los sensores pendientes de patente.

Los investigadores han señalado que ya existen sensores comerciales, pero no son tan estables ni precisos y, además, su coste es más elevado. Boehme cree que los dispositivos podrían estar en el mercado en breve.

Los sensores se basan en un campo de la ciencia llamado espintrónica, en el que los datos se almacenan tanto en formato electrónico, en las cargas eléctricas de los electrones, como en los núcleos atómicos, y en el que se conoce como el spin de estas partículas atómicas. El spin hace que una partícula se comporte como un diminuto imán que apunta hacia arriba o hacia bajo dentro de un electrón o un núcleo. El beneficio de la espintrónica es que permite gestionar más información que la electrónica.

El nuevo sensor magnético contiene electrones cargados negativamente y aperturas cargadas positivamente, que alinean sus spins de manera paralela o no paralela, en ausencia o presencia de un campo magnético, pero solo se aplican ondas de radio de cierta frecuencia a la pintura de semicontuctores. Los contactos eléctricos con el dispositivo actúan como pequeñas antenas emisoras que bombardean la pintura plástica con ondas de radio que los investigadores cambian de frecuencia poco a poco. El cambio de spin de la pintura se convierte en una corriente eléctrica que los investigadores leen para determinar la intensidad del campo magnético.

El nuevo magnetómetro no puede medir campos magnéticos muy débiles, pero sí que puede medir los fuertes. Aunque todavía los actuales dispositivos de resonancia magnética miden muy bien estos últimos campos, son voluminosos y caros, como los empleados en medicina en las máquinas de resonancia magnética. Su bajo coste y las pequeñas dimensiones otorgan ciertas ventajas a los nuevos dispositivos. No obstante, el uso principal de los nuevos dispositivos es para medir campos magnéticos de fuerza intermedia, para los que no hay ningún dispositivo actualmente.

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Esta entrada fue publicada en 31/03/2015 por en ciencia, futuro, informática, investigación y etiquetada con , , , , , .

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