Creen la primera “fibra magnètica” del món
25/06/2014
La fibra magnètica ideada pels investigadors és un cilindre de material ferromagnètic envoltat de material superconductor, un disseny sorprenentment senzill fruit de complicats càlculs teòrics i moltes proves al laboratori. Han construït un prototipus de 14 centímetres de longitud, que transmet el camp magnètic d’un extrem a l’altre amb una eficiència del 400% respecte dels mètodes actuals per transportar aquests camps.
Tot i l’eficiència del prototip, els investigadors han demostrat teòricament que la fibra magnètica pot ser encara més eficient si s’envolta el tub ferromagnètic amb capes més primes, tot alternant material ferromagnètic amb material superconductor.
El dispositiu dissenyat pels investigadors es pot implementar a qualsevol escala, fins i tot, a la nanomètrica. D’aquesta manera, una “nanofibra magnètica” capaç de controlar individualment sistemes quàntics podria ajudar a solucionar problemes tecnològics que actualment apareixen en intentar fer computació quàntica.
Tecnologia nova per guiar camps magnètics
El magnetisme és bàsic en la tecnologia actual, en els processos de generació d’energia o en l’emmagatzematge d’informació als ordinadors, per exemple. I un dels processos essencials en aquestes tecnologies és guiar i transferir el camp magnètic, ja sigui en els grans transformadors o en nanodispositius lògics.
La llum, formada per ones de camps magnètic i elèctric, es pot guiar de manera molt efectiva amb fibres òptiques. Malgrat això, “fins ara no existia cap tecnologia similar per guiar i transportar els camps magnètics estàtics,” explica l’investigador ICREA Acadèmia i líder de la recerca, Àlvar Sánchez. “Per guiar els camps en els circuits electrònics o en els transformadors de corrent s’utilitzen materials ferromagnètics com aliatges de ferro, però la seva intensitat decau ràpidament amb la distància i les aplicacions són limitades.”
Col·laboració internacional
En la recerca, publicada aquesta setmana a Physical Review Letters, han participat Carles Navau, Jordi Prat i Àlvar Sànchez, del Departament de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona; Oriol Romero Isart, de l’Institut d’Òptica i Informació Quàntiques de l’Acadèmica Austríaca de Ciències i professor de la Universitat d’Innsbruck (Àustria); i el recent guanyador del prestigiós premi Wolf de Física Juan Ignacio Cirac, de l’Institut Max Planck de Física Quàntica a Garching (Alemanya).
Article de referència:
C. Navau, J. Prat-Camps, O. Romero-Isart, J. I. Cirac, and A. Sanchez. “Long-distance transfer and routing of static magnetic fields”. Phys. Rev. Lett. 112, 253901 (2014).