科学家们已经找到一种从远处制造和取消磁场的方法:让电流通过一个特殊的电线装置,可以产生一个磁场源像是来自其他地方的磁场。这种错觉有它的实际应用:磁性纳米粒子制成的胶囊包裹着抗癌药物,直接将药物送达人体内深处的肿瘤部位。
在肿瘤部位放置一块磁铁来引导纳米颗粒的前进路线,这几乎是不可能的。但是我们如果可以在人体外,以肿瘤为中心创造一个磁场,那么我们就可以跳过侵入性过程直接给药。
磁场的强度随着与磁体的距离增加而减弱。以及,1842年证明的恩绍定理认为,在空无一物的空间里不可能产生磁场强度。
“如果你不能在空无一物的空间里产生磁场,那么这也意味着除非目标位置有实际的磁场源,否则你就无法远程创造磁场,”负责这项新研究的罗莎·马赫-巴特勒说。巴特勒目前是意大利生物分子纳米技术中心的一名物理学家。
但是,马特-巴特勒和她的同事们认为,他们或许可以解决这个问题。在一项光学研究中,研究人员使用一种被称为“超材料”(具备天然材料所不具备的性质)的工程材料,来突破光波带来的分辨率限制。受这项光学研究的启发,马特-巴特勒和同事们猜想,假设的磁性材料或许也可以让磁场中的不可能变为可能。
他们预想了一种磁导率为负1的材料。材料的磁导率表示该材料在磁场中增加或减弱磁场的能力。当材料的磁导率为负1时,材料内感应的磁化方向将与初始磁场的方向恰好相反。
当然,依靠一种并不存在的材料来感应磁场,这种新方法并不是特别有用。但是即便不存在这种磁导率为负的假想材料,物理学家依然可以创造出一种临时“材料”:使电流通过一组精心设计的电线。因为电流可以产生磁场,反之亦然,这是麦克斯韦电磁方程组的结果。
“最终,我们没有使用任何材料,而是使用一组精心设计的电流,可以将其视为活性超材料,”马赫-巴特勒说。
为了实现远程制造磁场,马赫-巴特勒和她的团队设计了一个中空的圆柱体,圆柱由20根电线围绕一根长长的内部电线构成。电流通过这些电线时,会产生一个磁场,看起来仿佛那根长长的内部电线位于设备之外似的。事实上,磁场源并非在设备外部,但磁场本身和外部磁场源产生的磁场真假难分。
“我们制造了这种假象,让磁场源看起来像是在远处,”马赫-巴特勒说。
但是这个方法在现实世界中的应用价值仍不明朗。这个系统的一个怪异之处是,筒状电线和远处磁场之间存在一片磁场非常强的区域。马赫-巴特勒说,这个区域会干扰研究中的部分应用,但这是否成问题可能取决于研究人员对磁场的应用。
除了给药之外,这个新方法的可能应用还包括远程取消磁场。在量子计算领域,这个技术有助于消除外部磁场产生的“噪音”,这些噪音会干扰实验测量。另一个应用或许是改善经颅磁刺激。经颅磁刺激使用磁体刺激大脑中的神经元来治疗抑郁症。远程控制磁场可以改善经颅磁刺激的性,因此医生可以更准确地观察人脑的特定区域。
研究人员接下来希望设计一种电线装置,以便远程产生3D磁场。
免责声明:本文仅代表作者个人观点,与每日科技网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
本网站有部分内容均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,若因作品内容、知识产权、版权和其他问题,请及时提供相关证明等材料并与我们联系,本网站将在规定时间内给予删除等相关处理.
精彩推荐
-
采购拿回扣问题,教你一个小妙招,看看怎么做!
2017-09-18 11:09 广告 阅读
-
苦逼的老板,教你一个小妙招,怎么防采购拿回扣!
2017-09-18 11:09 广告 阅读
-
红人新经济平台“天下秀”和“传播易”未来竞争
2022-04-29 17:21:11 更新 阅读
-
沸腾五月来袭!海信智能门锁再掀优惠新风潮
2022-05-11 11:03:37 更新 阅读
-
指静脉+AI,鹿客推出“智慧门锁”
2022-05-10 17:41:22 更新 阅读
-
做爆品抢购的千千惠生活彻底火了,只因为坚持“
2022-05-07 18:10:41 更新 阅读
-
神策数据创始人 & CEO 桑文锋讲述神策七年的不变
2022-05-07 14:30:46 更新 阅读
-
Coremail&中睿天下官宣Q1季报!4952万钓鱼来自境
2022-05-06 18:03:52 更新 阅读
-
炎黄盈动AWS PaaS数字化转型赋能之旅走进山东
2022-04-29 14:41:55 更新 阅读