Nanotecnologia

Sensor magnético atômico mede atividade do cérebro humano

Sensor magnético atômico mede atividade do cérebro humano
O sensor consiste de um recipiente com um gás contendo cerca de 100 bilhões de átomos de rubídio, com menos de um centímetro quadrado. [Imagem: Knappe/NIST]

Interfaces neurais

Um sensor magnético baseado em um super átomo demonstrou sua eficácia na prática medindo a atividade cerebral humana.

Os testes demonstraram o potencial do sensor atômico para aplicações práticas em medicina e nas pesquisas de interfaces neurais, para o controle de próteses ou outros equipamentos, como robôs e computadores, diretamente pelo pensamento.

Criado por uma equipe da Alemanha e dos Estados Unidos, o novo sensor promete levar as possibilidades de mensuração dos campos magnéticos biológicos a um novo patamar.

Na avaliação inicial, o magnetômetro mediu com precisão, de forma não-invasiva, as ondas alfa do cérebro humano associadas com o abrir e fechar dos olhos, além de detectar quando a mão dos voluntários recebiam um estímulo, sem qualquer movimento motor.

Comparação com SQUID

As medições foram comparadas com as obtidas por um SQUID (Superconducting Quantum Interference Device).

Os SQUIDs são os sensores magnéticos mais sensíveis que existem. Contudo, por precisarem de materiais supercondutores, eles exigem aparatos criogênicos complicados, caros e grandes.

O novo sensor atômico apresentou uma sensibilidade ligeiramente menor do que os SQUIDs.

Contudo, além de ter potencial para melhorias, ele funciona a temperatura ambiente, é minúsculo, abrindo caminho para equipamentos portáteis e de baixo custo.

Magnetômetro atômico

O sensor consiste de um recipiente com um gás contendo cerca de 100 bilhões de átomos de rubídio, iluminado por um laser infravermelho de baixíssima potência e uma fibra óptica para detectar a luz do laser refletida pelo gás.

Os átomos de rubídio absorvem mais luz quando o campo magnético ao se redor se eleva.

O sensor consegue medir sinais magnéticos de 1 picotesla (1 trilionésimo de tesla) - para comparação, o campo magnético da Terra é 50 milhões de vezes mais forte.

Os cientistas afirmam que, a curto prazo, poderão aumentar essa sensibilidade por um fator de 10 melhorando a detecção pela fibra óptica - o que deixará definitivamente os SQUIDs para trás.

Bibliografia:

Magnetoencephalography with a chip-scale atomic magnetometer
T.H. Sander, J. Preusser, R. Mhaskar, J. Kitching, L. Trahms, S. Knappe
Biomedical Optics Express
Vol.: 3, Issue 5, pp. 981
DOI: 10.1364/BOE.3.000981




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