Actualizado 12/06/2012 20:31

Crean un sensor de campo magnético usando pintura plástica

MADRID, 12 Jun. (EUROPA PRESS) -

Físicos de la Universidad de Utah han desarrollado un sensor de campo magnético de bajo costo y alta precisión, útil para los científicos y, posiblemente, también para los consumidores, basado en un semiconductor espintrónico, que, según han explicados los expertos, es básicamente pintura plástica. Este nuevo tipo de magnetómetro de resonancia magnética es resistente al calor y la degradación, funciona a temperatura ambiente, y no necesita ser calibrado.

Los autores principales del trabajo, publicado en 'Nature Communications', Christoph Boehme y Will Baker, han señalado que se trata de un polímero semiconductor orgánico llamado MEH-PPV. Según Boehme, se trata de un sensor magnético color naranja de pintura plástica, que conduce la electricidad, y es de bajo costo.

Los investigadores midieron los campos magnéticos, con alta precisión, con una gota de pintura plástica, que cuesta tan poco como una gota de pintura común. Esta pintura semiconductora orgánica se deposita sobre un fino sustrato de vidrio, que luego se monta sobre un circuito que mide entre 20 y 30 milímetros.

Otro de los físicos que han participado en esta investigación, Brian Saam, ha afirmado que el nuevo magnetómetro "tendrá un impacto excepcional respecto a sus aplicaciones en la ciencia y la tecnología". Boehme está considerando la formación de una empresa para la comercialización de los sensores, cuya patente está aun pendiente.

Los investigadores señalan que ya existen sensores comercializados, pero no son tan estables ni precisos y, además, su costo es alto. Boehme cree que los nuevos dispositivos podrían estar en el mercado en unos tres años.

Los sensores se basan en un campo de la ciencia llamado espintrónica, en el que los datos se almacenan tanto en formato electrónico -en las cargas eléctricas de los electrones- como en los núcleos atómicos, y en lo que se conoce como el "spin" de estas partículas subatómicas.

Descrito simplemente, el "spin" hace que una partícula se comporte como un diminuto imán que apunta hacia arriba o hacia abajo dentro de un electrón o un núcleo -hacia abajo puede representar 0, y hacia arriba 1. El beneficio de la espintrónica reside en que permite manejar más información que la electrónica.

El nuevo sensor magnético contiene electrones cargados negativamente y 'agujeros' cargados positivamente, que alinean sus "spins" de forma paralela o no paralela, en la ausencia o presencia de un campo magnético, pero sólo si se aplican ondas de radio de una cierta frecuencia a la pintura de semiconductores.

Los contactos eléctricos en el dispositivo actúan como pequeñas antenas emisoras que bombardean la pintura plástica con ondas de radio, cuya frecuencia cambian los investigadores poco a poco.

El cambio de "spin" en la pintura se convierte en una corriente eléctrica que los investigadores leen, a continuación, para determinar la intensidad del campo magnético. Debido a que la pintura es un polímero orgánico, el sensor se conoce como un dispositivo espintrónico orgánico.

El nuevo magnetómetro no puede medir campos magnéticos muy débiles, pero sí puede medir campos magnéticos fuertes y, aunque los actuales dispositivos de resonancia magnética miden muy bien estos campos, son voluminosos y caros, como los utilizados en medicina, en máquinas de resonancia magnética, por lo que el bajo coste y pequeño tamaño de los nuevos dispositivos puede darles algunas ventajas.

Sin embargo, el uso principal de los nuevos dispositivos es para medir campos magnéticos de fuerza intermedia, para los que no hay ningún dispositivo actualmente.