Los nuevos sensores cuánticos de campo magnético NV-QS1 aprovechan diamantes sintéticos, láseres y microondas para ofrecer mediciones 3D extremadamente precisas en aplicaciones biomédicas e industriales.
Bosch Quantum Sensing anuncia el desarrollo de sensores cuánticos diseñados para detectar cambios minúsculos en campos magnéticos con una precisión casi sin precedentes.
Suponen un avance notable al integrar fenómenos cuánticos con materiales avanzados como el diamante sintético con centros NV (vacantes de nitrógeno).
Estos sensores pueden percibir pequeñas variaciones del campo magnético, incluyendo el terrestre, y proporcionan una representación tridimensional de la magnitud y la dirección del campo detectado.
La tecnología empleada resulta apropiada en aplicaciones de monitorización biomédica, interfaces cerebro-ordenador y navegación en entornos sin cobertura GPS, gracias a sus mejoras en sensibilidad y resolución espacial en un formato compacto.
Sensor cuántico basado en diamante con centros NV
El principio de funcionamiento de los sensores NV se basa en el uso de un diamante como elemento sensor principal, modificado con centros NV, que actúan como sensores cuánticos altamente sensibles al campo magnético.
Cuando un láser verde incide sobre el diamante a través de un sistema óptico de enfoque, excita los electrones en estos centros NV que, a su vez, emiten fotones en forma de luz roja al retornar a su estado fundamental.
Este comportamiento óptico varía significativamente en presencia de campos magnéticos externos, debido al efecto Zeeman, que altera los niveles de energía accesibles mediante radiación de microondas.
Al modificar la frecuencia de esta radiación y registrar los cambios en la intensidad de la luz roja emitida, se puede determinar con precisión la intensidad del campo magnético aplicado.
Aplicaciones biomédicas e industriales
La capacidad de detectar campos magnéticos extremadamente débiles y con alta resolución espacial es de gran importancia en aplicaciones como la magnetocardiografía (MCG), una alternativa de monitorización sin contacto frente al ECG convencional.
Asimismo, resulta útil en el desarrollo de interfaces cerebro-ordenador (BCI), al registrar la actividad neuronal mediante campos magnéticos, lo que abre la puerta a nuevas formas de interacción con dispositivos de realidad virtual o aumentada (RV/RA).
Debido a su formato compacto —similar al de un smartphone— y mayor rango dinámico frente a tecnologías tradicionales como los SQUID, las celdas de vapor o las trampas ópticas, estos sensores cuánticos también se perfilan como una herramienta de gran interés en sistemas de navegación en interiores y entornos con interferencias electromagnéticas donde el GPS no resulta operativo.
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