Tech hvg.hu 2020. szeptember. 10. 20:03

Magyar kutató segített megépíteni a miniatűr eszközt, ami a szív és az agy vizsgálatánál segíthet

Egy nemzetközi kutatócsapatnak sikerült a valaha volt legkisebb méretűre összezsugorítania azt a szerkezetet, ami a mágnese mező legapróbb változását is képes detektálni.

Létezik egy olyan eszköz, amivel a fizikusok még a leggyengébb mágneses mezőt is képesek kimutatni. Ez az úgynevezett szupravezető kvantuminterferencia-eszköz (Superconducting Quantum Interference Device, SQUID). Egy nemzetközi kutatócsoportnak – köztük a Budapesti Műszaki Egyetem szakemberével, Makk Péterrel – most ezt az eszközt sikerült az eddigi legkisebb méretűre összezsugorítani.

A Nano Letters című tudományos szaklapban megjelent publikáció szerint a csapatnak két, grafénból készült Josephson-kapcsolót – erről lásd cikkünk alján a keretes írásunkat – sikerült nanocsövek, nanovezetékek és más hasonló méretű eszközök segítségével összekapcsolni. A szerkezetek belsejében bór-nitrid réteget használtak szigetelésként, majd a két szurpravezetőt grafénnal kapcsolták össze.

Az így létrejött szerkezet nagyjából 10 nanométer nagyságú, ami az emberi hajszálnál ezerszer vékonyabb készüléket jelent. David Indolese, a Baseli Egyetem kutatója szerint a szerkezet meglehetősen összetett, mivel összesen hat rétegből áll, amelyek egyedi, 2D-s anyagokból épülnek fel.

A szakemberek szerint a szerkezetet a különböző kutatások mellett az orvostudomány is fel tudja majd használni. Mivel a SQUID képes érzékelni a rendkívül gyenge mágneses mezőket is, felhasználható például a szív vagy az agy aktivitásának monitorozására. Emellett segítséget jelenthet a földrajztudósoknak is, akik a segítségével pontosabban deríthetik fel, hol áramlik a talajvíz, vagy milyen összetétele lehet egy kőzetnek.

Az amerikai Nobel-díjas fizikus, Leon Cooper írta le 1956-ban a később róla elnevezett Cooper-párokat. Ezek a Wikipédia meghatározása szerint például olyan elektronokat takarnak, melyek alacsony hőmérsékletű szilárdtestben párba állnak és köztük kötőerő jön létre. A szintén Nobel-díjas brit fizikus, Brian David Josephson azt jósolta, hogy ezek a párok bizonyos körülmények között képesek felbomlani, ami mérhető feszültségváltozással jár. Elmélete bizonyítására építette meg azt a szerkezetet, ami az elektromos feszültség és a mágneses tér kicsiny változásának detektálására szolgál. Ez lett az úgynevezett Josephson-kapcsoló, ami ma a SQUID-ek lelkét jelenti.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.