Momenteel, de meeste magnetische sensoren die in de hedendaagse computers worden gebruikt, vliegtuigen, auto's, en andere systemen verstoren de magnetische velden die ze meten. Deze vervormingen kunnen voor sommige toepassingen grote problemen veroorzaken, in het bijzonder biomedische technieken, die zeer nauwkeurige metingen vereisen, en kan ook overspraak veroorzaken in sensorarrays.

In een nieuwe studie, onderzoekers hebben 'onzichtbare' magnetische sensoren ontworpen - sensoren die magnetisch onzichtbaar zijn, zodat ze de omringende magnetische velden nog steeds kunnen detecteren, maar niet vervormen. De onderzoekers, Rosa Mach-Batlle, Carles Navau, en Alvaro Sanchez aan de Autonome Universiteit van Barcelona, hebben een artikel gepubliceerd over de onzichtbare magnetische sensoren in een recent nummer van: Technische Natuurkunde Brieven .

"Dit is het eerste voorstel om een ​​magnetische sensor onzichtbaar te maken, "Mach-Batlle vertelde" Phys.org . "De onzichtbaarheid kan in sommige gevallen zelfs exact worden gemaakt, iets wat nog nooit eerder is bereikt, voor zover we weten."

Veel magnetische sensoren zijn gemaakt van ferromagnetische materialen, die het voordeel hebben van een verbeterde sensordetectie in vergelijking met andere materialen. Echter, het nadeel van ferromagnetische materialen is dat ze magnetische velden aantrekken, vervormingen veroorzaken in dezelfde magnetische velden die de sensoren detecteren.

Het uitdagende deel van het maken van onzichtbare magnetische sensoren is om deze vervormingen tegelijkertijd op te heffen terwijl de sensoren de magnetische velden nog steeds kunnen detecteren. Eerder, onderzoekers hebben magnetische mantels ontworpen om magnetische objecten te verhullen die het onmogelijk maken om ze van buitenaf magnetisch te detecteren. Echter, deze mantels werken in twee richtingen, zodat de verhulde magnetische objecten volledig geïsoleerd zijn van en niet in staat zijn om externe magnetische velden te detecteren. Een verhulde sensor kon dus niet meer als sensor functioneren.

In de nieuwe studie de onderzoekers hebben een methode voorgesteld om een ​​sensor magnetisch onzichtbaar te maken met behoud van zijn waarnemingsvermogen. Hun strategie maakt gebruik van een bolvormige magnetische schaal die de leidende term van de vervorming die de sensor creëert als reactie op externe magnetische velden, opheft. De schaal is ook ontworpen met kleine "luchtspleten" waardoor een fractie van het externe magnetische veld bij de sensor kan komen. theoretisch, de onzichtbaarheid kan onder bepaalde omstandigheden perfect worden gemaakt, met name, wanneer de sensor bolvormig is en het magnetische veld uniform is.

Volgens het model van de onderzoekers de voorgestelde bolvormige schaal moet gemaakt zijn van een materiaal met bepaalde eigenschappen (met name een precieze diamagnetische permeabiliteit) die in de natuur niet voorkomen. Hoe dan ook, de onderzoekers verwachten dat deze eigenschappen kunnen worden nagebootst met metamaterialen gemaakt van supergeleiders bij hoge temperatuur. In de toekomst, de onderzoekers zijn van plan om deze mogelijkheden en variaties op magnetische verhulling verder te onderzoeken.

"We ontwikkelen ideeën zoals het onderzoeken van verhullende eigenschappen voor wisselstroomvelden of het incorporeren van het intrigerende concept van negatieve statische permeabiliteit voor het creëren van nieuwe vormen van magnetische velden, ' zei Sánchez.

© 2018 Fys.org