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Sensores invisibles que no distorsionan los campos magnéticos que miden

03.05.2018

Casi todos los sensores de campo magnético utilizados en computadoras, automóviles, aviones y otros sistemas modernos introducen distorsiones significativas en los campos magnéticos que miden. Estas distorsiones pueden ser un gran problema en algunas aplicaciones, como equipos médicos o científicos que realizan mediciones de ultra alta precisión. Además, las distorsiones introducidas pueden causar diafonía en sistemas que utilizan muchos tipos diferentes de sensores.

Científicos de la Universidad Autónoma de Barcelona, Barcelona, España, lograron encontrar una solución al problema descrito anteriormente. Los sensores que han creado son "invisibles" desde el punto de vista magnético, es decir, estos sensores no introducen ninguna distorsión en los campos magnéticos, pero permitirán medir estos campos.

“Este es el primer 'sensor invisible' magnético de este tipo”, dice Rosa Mach-Batlle.

La masa base de los sensores de campo magnético se fabrica a base de materiales ferromagnéticos, que actúan como amplificadores de las señales captadas. Sin embargo, la otra cara de esta moneda es que los materiales ferromagnéticos distorsionan la forma y la fuerza del campo magnético. Se hicieron intentos anteriores para hacer un sensor magnético "invisible" revistiendo el elemento activo ferromagnético de este sensor con una especie de "capa de invisibilidad" magnética. Sin embargo, este enfoque aisló completamente el sensor del campo magnético, privándolo de la capacidad de realizar mediciones.

La base del nuevo sensor Stealth es una carcasa magnética esférica, cuya forma compensa y aísla las distorsiones del campo magnético introducidas por el elemento sensible de este sensor ubicado en su interior. En este caparazón, se crea una masa de espacios delgados a través de los cuales el campo magnético externo llega al elemento sensible, lo que le permite realizar mediciones. El grado máximo de "invisibilidad" de este sensor se produce si el campo magnético medido es uniforme y el elemento sensible interior del sensor también tiene forma esférica.

La capa esférica que rodea el sensor debe tener propiedades magnéticas que no tiene ningún material natural. Estas propiedades se impartieron al caparazón al fabricarlo a partir de un material con una estructura compleja artificial, el llamado metamaterial, que se basa en un material superconductor de alta temperatura.

En su investigación adicional, los científicos planean usar tales soluciones para crear una capa de invisibilidad magnética altamente eficiente. Esto, a su vez, se puede utilizar para crear dispositivos que deben operar en presencia de fuertes campos magnéticos alternos, o dispositivos que permitan dar a los campos magnéticos una forma compleja dada.

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Se sabe que cuando dos personas realizan algún tipo de actividad conjunta, su actividad cerebral se sincroniza. Cuando varios músicos tocan la misma pieza, sus cerebros trabajan en armonía entre sí, incluso si los propios músicos tocan partes diferentes. Las características comunes en la actividad cerebral se pueden encontrar en personas que simplemente ven películas juntas.

Investigadores de la Universidad de Nueva York experimentaron con un grupo de estudiantes: durante el semestre, los estudiantes iban a clase usando un dispositivo portátil para leer las ondas cerebrales. Así, logramos recopilar información sobre cómo funciona el cerebro en un grupo social real, no de laboratorio y bajo diferentes condiciones: cuando una persona está interesada en escuchar un material, cuando, por el contrario, es aburrido; además, los autores del trabajo se interesaron en cómo cada uno de los participantes en el experimento se relaciona con sus compañeros y con el profesor, y cuánto les gusta en general a cada uno de ellos la actividad grupal.

Resultó que el grado de sincronización de la actividad cerebral coincidía con el interés de los estudiantes por la materia y por el profesor; en otras palabras, si estaban interesados en el material y en cómo se presentaba, sus ritmos eléctricos cerebrales se volvían similares. Por otro lado, la sincronización dependía de cuánto se agradan las personas y qué tan fácil es para ellas comunicarse entre sí. Es decir, en respuesta al material interesante, los cerebros de los amigos cercanos coinciden con más fuerza que aquellos que son indiferentes entre sí (aunque también pueden estar interesados en la clase).

La gran sincronización entre amigos se producía solo si hablaban personalmente antes de la conferencia; además, en la conferencia en sí, ya no era necesario que se miraran a la cara: sus cerebros estaban sincronizados de todos modos. Todo parecía como si dos personas sintonizaran una onda común antes del evento, para luego percibir el evento mismo de la misma manera. Aquellos para quienes era especialmente importante trabajar en grupo mostraron una mayor sincronización con sus compañeros.

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