Een team van wetenschappers, waaronder twee natuurkundigen van de Universiteit van Sussex, heeft een manier gevonden om een ​​178 jaar oude theorie te omzeilen, wat betekent dat ze magnetische velden op afstand effectief kunnen annuleren. Zij zijn de eersten die dit op een praktische manier kunnen doen.

Het werk zal naar verwachting een breed scala aan toepassingen hebben. Bijvoorbeeld, patiënten met neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer of Parkinson kunnen in de toekomst een nauwkeuriger diagnose krijgen. Met de mogelijkheid om 'luidruchtige' externe magnetische velden op te heffen, artsen die magnetische veldscanners gebruiken, zullen nauwkeuriger kunnen zien wat er in de hersenen gebeurt.

De studie "Magnetische velden op maat in ontoegankelijke gebieden" is gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven . Het is een internationale samenwerking tussen Dr. Mark Bason en Jordi Prat-Camps aan de Universiteit van Sussex, en Rosa Mach-Batlle en Nuria Del-Valle van de Universitat Autonoma de Barcelona en andere instellingen.

"Earnshaw's Theorem" uit 1842 beperkt het vermogen om magnetische velden te vormen. Het team was in staat om een ​​innovatieve manier te berekenen om deze theorie te omzeilen om andere magnetische velden die de metingen in experimenten kunnen verwarren, effectief te annuleren.

In praktische termen, ze hebben dit bereikt door een apparaat te maken dat bestaat uit een zorgvuldige opstelling van elektrische draden. Dit creëert extra velden en gaat zo de effecten van het ongewenste magnetische veld tegen. Wetenschappers worstelen al jaren met deze uitdaging, maar nu heeft het team een ​​nieuwe strategie gevonden om met deze problematische velden om te gaan. Hoewel een soortgelijk effect is bereikt bij veel hogere frequenties, dit is de eerste keer dat dit is bereikt bij lage frequenties en statische velden, zoals biologische frequenties, wat een groot aantal nuttige toepassingen zal ontgrendelen.

Andere mogelijke toekomstige toepassingen voor dit werk zijn onder meer:

• Quantumtechnologie en kwantumcomputing, waarin 'ruis' van externe magnetische velden experimentele metingen kan beïnvloeden
• neuroimaging, waarbij een techniek genaamd 'transcraniële magnetische stimulatie' verschillende hersengebieden activeert door magnetische velden. Met behulp van de technieken in dit artikel, artsen kunnen mogelijk nauwkeuriger gebieden van de hersenen aanpakken die stimulatie nodig hebben.
• Biogeneeskunde, om nanorobots en magnetische nanodeeltjes die door middel van externe magnetische velden in een lichaam worden verplaatst, beter te controleren en te manipuleren. Mogelijke toepassingen voor deze ontwikkeling zijn onder meer verbeterde medicijnafgifte en magnetische hyperthermietherapieën.

Dr. Rosa Mach-Batlle, de hoofdauteur van het artikel van de Universitat Autonoma de Barcelona, zei:"Uitgaande van de fundamentele vraag of het mogelijk was om op afstand een magnetische bron te creëren, we hebben een strategie bedacht om magnetisme op afstand te beheersen waarvan we denken dat deze een aanzienlijke impact kan hebben op technologieën die afhankelijk zijn van de magnetische velddistributie in ontoegankelijke gebieden, zoals de binnenkant van een menselijk lichaam."

Dr. Mark Bason van de School of Mathematical and Physical Sciences aan de Universiteit van Sussex zei:"We hebben een manier ontdekt om de stelling van Earnshaw te omzeilen waarvan veel mensen zich niet konden voorstellen dat die mogelijk was. Als natuurkundige, dat is best spannend. Maar het is niet alleen een theoretische oefening, want ons onderzoek kan leiden tot een aantal echt belangrijke toepassingen:een nauwkeurigere diagnose voor patiënten met motorneuronziekte in de toekomst, bijvoorbeeld, beter begrip van dementie in de hersenen, of het versnellen van de ontwikkeling van kwantumtechnologie."