2008年7月18日
里面看到一块磁铁,小于一根大头针的针头?
很多,说物理学家已经发明了一种新的核磁共振成像技术来做到这一点。
这项技术可能最终使极小型计算机的发展,甚至给医生一个新工具为研究的血管斑块在心脏病等疾病中发挥作用。
在最近一期的《物理评论快报》,科学家们的报告首次磁共振图像内部的一个极其微小的磁铁。
具体来说,磁铁是一个“铁磁物质”——一块磁铁制成的黑色金属如铁。这就是大多数人认为当他们听到这个词“磁铁”。
“磁铁我们研究基本上是相同的冰箱磁铁,只有小得多,”说项目负责人克里斯•哈梅尔俄亥俄州著名学者实验物理俄亥俄州立大学。盘状磁铁在这项研究中测量只有两个微米(上百万分之一米)。
“因为铁磁体产生强大的磁场,我们不能用典型的MRI研究。相关技术、铁磁谐振、FMR会工作,但不够敏感研究个人这个小磁铁。”
同样地,医学研究人员不能使用MRI图像斑块形成的身体,因为斑块太小了。这就是为什么这种新的磁共振最终可能成为生物医学研究的一个工具。
该技术结合了三种不同的技术:核磁共振成像、核磁共振、原子力显微镜。
他们被称为技术“扫描探针铁磁共振力显微镜,扫描探针FMRFM,和它涉及检测磁场信号使用微型硅棒和一个甚至更小的磁探针尖端。
当电子探测器经过材料,它捕获一个碗状的形象:一个弯曲的对象的横截面。中间的磁信号更强烈(碗的“底”),并向边缘逐渐消退。
这可能听起来像一个奇怪的配置,但是这就是为什么这项新技术。
每个原子发射无线电波在特定频率。但要知道这些原子,科学家需要能够定位无线电波来自哪里。
大规模的核磁共振成像机器,例如医院,绕过这个问题通过不同磁场的精确数量,它扫过一个对象。计算机控制的MRI知道磁场= X, = y位置复杂的软件结合了数据,和医生得到一个3 d视图进入病人的身体。
哈梅尔的小磁铁,没有方法以前知道图像的内部,不允许精确的定位。但是由于新的探针系统生成一个磁场,变化自然,物理学家们发现,他们可以扫描探针在数组的磁铁和得到一个2 d视图类似于医学核磁共振。在物理评论快报,他们报道一个图像分辨率为250纳米(十亿分之一米)。
现在他们的成像技术,海默尔和他的团队开始记录许多不同种类的小磁铁的性质——一个关键的第一步发展计算机内存。
专家认为,有一天,小磁铁在电脑上可以移植的中央处理单元(CPU)芯片。因为系统数据可以被记录在磁铁,这样电脑永远不可能需要启动。它也会很小;从本质上讲,整个计算机将包含在CPU。
生物医学研究的技术可以用来研究组织样本取自斑块形成的大脑组织和体内动脉。许多疾病与斑块相关联,包括阿尔茨海默氏症和动脉粥样硬化。目前,研究人员正在试图研究斑块详细了解他们的结构形式和它们如何影响常规MRI图像。
海默尔和他的团队希望有助于乐器的发展,可以出售,经常在实验室使用。但是这项技术需要进一步发展之前,这可能会成为一种日常计算机行业或生物医学的工具。
哈梅尔的俄亥俄州立大学的合作者在纸上包括尤里Obukhov、研究助理;托马斯•Gramila物理学副教授;研究科学家丹尼斯Pelekhov大学材料研究所;欧洲杯足球竞彩Banerjee Palash,博士后;和Jongjoo金和Sanghun一个博士生。他们与Ivar马丁Evgueni Nazaretski和罗马Movshovich洛斯阿拉莫斯国家实验室;希捷研究和Sharat巴特拉,希捷的硬盘制造商的研发中心技术。
这项工作是由美国能源部。
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