Ученые сделают устройства МРТ дешевле и точнее с помощью алмазов

Микроскопические алмазы могут сделать технологии магнитно-резонансной томографии и ядерно-магнитного резонанса дешевле. Об этом рассказывает статья в журнале Science Advances, опубликованная учеными из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета в Беркли.

Громоздкие и дорогие сверхпроводящие магниты – неприятный минус магнитно-резонансных томографов и ЯМР-спектроскопии, которая позволяет определять строение различных молекул и положение атомов в них. Несмотря на то, что магниты увековечены даже в названии этих методов, без них, судя по всему, можно будет обойтись.

Ученым удалось добиться гиперполяризации в наноалмазах – поворачивания в одном направлении моментов импульса ядер углерода при комнатной температуре. Это стало возможным благодаря маленьким дефектам кристаллической решетки алмаза, которые появляются из-за замены атома углерода атомом азота в нескольких местах. Такие точки называют NV-центрами.

Если через скопление алмазной пыли с NV-центрами пропускать свет зеленого лазера и микроволны, а также воздействовать на него слабым магнитным полем, можно усилить поляризацию в сотни раз. Это значительно улучшает получаемый на выходе снимок. Подходящий размер алмазных частиц – 1-5 микрон. Такие наноалмазы часто остаются как отходы при шлифовке более крупных бриллиантов для других целей.

Интересно, что исследователи долго не могли понять, как ориентировать наноалмазы относительно друг друга. Загадка разрешилась неожиданным образом: оказалось, что хаотичное расположение отлично подходит для этой цели. Сейчас ученые работают над тем, чтобы продлить этот эффект, и ищут способы работы с жидкостями, сообщает indicator.ru.