Physiker umgehen 178 Jahre alte Theorie, um Magnetfelder aufzuheben

Physiker haben einen Weg gefunden, das Magnetfeld-„Rauschen“ aufzuheben und ihre Arbeit hat eine Menge neuer Anwendungsgebiete.

Ferromagnetische Flüssigkeit
Mit einem neuen Gerät versuchen Wissenschaftler Magnetfelder aufzuheben

Ein Team von Wissenschaftlern hat einen Weg gefunden, eine 178 Jahre alte Theorie außer Kraft zu setzen – indem es ihnen erlaubt, Magnetfelder aus der Ferne wirksam zu beseitigen, so eine kürzlich in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlichte Studie.

Physiker setzen jahrhundertealte Theorie außer Kraft und heben Magnetfelder auf

Das neue Werk könnte viele neue Anwendungen haben. Zum Beispiel könnten Patienten, die an neurologischen Störungen wie Parkinson oder Alzheimer leiden, eines Tages genauere Diagnosen erhalten. Denn die Fähigkeit, „laute“ externe Magnetfelder auszuschalten, erlaubt es Ärzten, genauer zu sehen, was im Gehirn vor sich geht.

Das „Earnshaw’s Theorem“ von 1842 schränkt die Fähigkeit ein, Magnetfelder zu formen. Das Team der jüngsten Studie errechnete einen neuen Weg, um diese ältere Theorie zu umgehen und andere Magnetfelder – die bei Experimenten typischerweise zu verwirrenden Messwerten führen – effektiv auszuschalten, berichtet Phys.org.

Auf praktischer Basis gelang es den Wissenschaftlern durch ein von ihnen geschaffenes Gerät, das aus einer sorgfältigen Anordnung von elektrischen Drähten besteht. Durch die Verteilung der Drähte entstehen zusätzliche Felder, die den Auswirkungen unerwünschter Magnetfelder entgegenwirken.

Die Aufhebung von Magnetfeldern könnte Biomedizin, Quantencomputer und Neuroimaging voranbringen

Wissenschaftler haben sich jahrelang bemüht, diese Herausforderung zu meistern, aber dieses Team war als erstes am Ziel. Während in der Vergangenheit ein ähnlicher Effekt bei wesentlich höheren Frequenzen erzielt wurde, ist diese jüngste Errungenschaft das erste Mal, dass dies bei niedrigeren Frequenzen und statischen Feldern – zum Beispiel biologischen Frequenzen – geschah, was zu einer riesigen Sammlung nützlicher Anwendungen führen könnte.

Um einige Beispiele aufzuzählen, könnten Quantencomputer und -technologie Anwendungen sehen – wo „Rauschen“ von externen Magnetfeldern experimentelle Messwerte ablenken kann. Zusätzlich aktiviert eine Praxis namens „transkranielle Magnetstimulation“ in der Neurobildgebung separate Bereiche im Gehirn durch Magnetfelder. Die Techniken aus dem Papier könnten es Ärzten ermöglichen, genauer zu bestimmen, welche Bereiche des Gehirns stimuliert werden müssen.

Die neuen Techniken könnten auch in der Biomedizin Anwendung finden – zur Verbesserung der Kontrolle und Manipulation von magnetischen Nanopartikeln und Nanorobotern, die über externe Magnetfelder durch den Körper bewegt werden. Dies könnte zu fortgeschrittener Medikamentenverabreichung und magnetischen Therapien für die Hyperthermie führen.

Es ist eine aufregende Zeit, Physiker zu sein – mit Aktualisierungen oder Umwälzungen alter Theorien in schwindelerregender Geschwindigkeit. Dieser jüngste Durchbruch bei der Unterdrückung des Magnetfeld-„Rauschens“ wird sicherlich eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung zahlreicher wissenschaftlicher Disziplinen und Praktiken spielen.