Новости

Физики смогли сделать «невозможное»: создавать и уничтожать магнитные поля дистанционно

Ученые придумали способ создавать и уничтожать магнитные поля издалека, имитировав несуществующий материал с отрицательной магнитной проницаемостью.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, коротко о нем рассказывает Live Science.

Сила магнитного поля уменьшается с расстоянием от магнита. Доказанная в 1842 г. теорема Ирншоу гласит, что невозможно создать точку максимальной напряженности магнитного поля в пустом пространстве. Однако исследователи из Istituto Italiano Di Tecnologia (Италия) взяли за основу работу в области оптики, где используются метаматериалы, обладающие свойствами, не присущими никаким природным материалам, чтобы обойти ограничения на разрешение, устанавливаемые длиной волны света. Точно так же, предположили итальянские физики, гипотетические магнитные материалы позволят сделать невозможное в мире магнитных полей.

Исследователи представили теорию, основанную на материале с магнитной проницаемостью -1. В таком материале направление магнетизма, индуцированного внутри материала, будет противоположным направлению начального магнитного поля.

Такого гипотетического материала с отрицательной проницаемостью не существует, и тогда физики предложили имитировать его при помощи электрического тока, проходящего через провода, расположенные в определенном порядке. Известно, что ток индуцирует магнетизм и наоборот. 

Чтобы создать поле на расстоянии, руководитель исследования Роза Мах-Батль и ее команда создали полый цилиндр, состоящий примерно из 20 проводов, окружающих один длинный внутренний провод. Когда ток проходит по этим проводам, он создает магнитное поле, которое выглядит так же, как если бы длинный внутренний провод находился снаружи устройства. «Мы создаем иллюзию наличия этого источника на расстоянии», — пояснила Мах-Батль.

У этой иллюзии есть реальные применения: например, создав магнитное поле, сосредоточенное на раковой опухоли, можно было бы доставлять лекарство прямо в опухоль глубоко в теле с помощью капсул, сделанных из магнитных наночастиц, без инъекций или операции. Также метод может позволить подавлять магнитные поля дистанционно. В квантовых вычислениях это позволит уменьшить «шума» от внешних полей, которые могут мешать измерениям. Еще одно применение может заключаться в улучшении транскраниальной магнитной стимуляции, при которой магниты используются для воздействия на нейроны мозга при лечении депрессии.

Фото: Shutterstock

Зачем чувствовать магнитное поле?

Лженаука: бесполезные медицинские приборы

Читайте также
В Lancet вышла статья об эффективности российской вакцины от коронавируса
В Lancet вышла статья об эффективности российской вакцины от коронавируса
Это первая публикация о вакцине «Спутник-V» в авторитетном научном журнале.
Японские математики рассчитали траекторию полета пингвиньих какашек
Японские математики рассчитали траекторию полета пингвиньих какашек
Кажется, появился главный претендент на Шнобелевскую премию этого года.
Почему мужчины так долго сидят в туалете?
Почему мужчины так долго сидят в туалете?
Существует ли медицинская причина длительных походов в туалет, которыми так славятся мужчины?