La proyección de campos magnéticos en áreas inaccesibles, o la gestión de artefactos a nanoescala en el interior del cuerpo humano para administrar fármacos y tratamientos son alguna de las aplicaciones de una nueva técnica que ha logrado producir y manipular campos magnéticos a distancia. Según un artículo publicado en physicsworld.com, el trabajo desarrollado por físicos del Reino Unido y España también hará posible la cancelación remota de fuentes magnéticas.
Es indudable el avance registrado en los últimos años en este campo a partir del uso de metamateriales. Este enfoque renovado ha permitido a los especialistas gestionar los campos magnéticos de formas inimaginables en el pasado, creando capas para que un objeto sea indetectable o dando vida a los llamados “agujeros de gusano magnéticos”, capaces de hacer viajar a un campo magnético entre dos puntos del espacio. Sin embargo, la investigación publicada en la revista Physical Review Letters parece marcar un nuevo y trascendente avance.
La investigadora Rosa Mach-Batlle de la Universidad Autónoma de Barcelona, junto a un equipo de colegas españoles y británicos se propuso generar un campo magnético que aparezca en el espacio libre, a distancia de su fuente creadora. Para hacer realidad este proyecto, era imprescindible conseguir un material magnético con permeabilidad negativa. Dicha condición es la capacidad de un material para adquirir magnetización dentro de campos magnéticos.
Un nuevo metamaterial
El gran inconveniente es que no existen materiales naturales con la capacidad de alcanzar permeabilidad negativa. Frente a esto, los expertos crearon un metamaterial con estas características, aplicando una disposición precisa de corrientes sobre el mismo. Para la nueva investigación emplearon un tubo cilíndrico con una permeabilidad magnética de -1, que funcionó como una lente para las ondas electromagnéticas. Al colocarse alrededor de una fuente magnética, el cilindro generó un campo magnético externo a cierta distancia, produciendo una especie de “ilusión magnética”, como si el mencionado campo hubiese sido creado por otra fuente invisible.
Para desarrollar el metamaterial se utilizó un cilindro de 400 milímetros de largo y un radio de 40 milímetros. La instalación incluyó 20 cables destinados a controlar las densidades de corriente superficial, mientras un cable atravesando el centro del tubo generó el nuevo campo magnético “ilusorio”. A partir de las pruebas realizadas con esta configuración, los científicos demostraron que es posible crear nuevos campos magnéticos a una distancia considerable de la fuente emisora.
También confirmaron que el metamaterial se puede utilizar para cancelar de forma remota otro campo magnético. En consecuencia, esta técnica podría usarse para neutralizar fuentes magnéticas en espacios inaccesibles, como en el interior de una pared o incluso dentro de un cuerpo humano.
Aplicaciones sin límite
Algunas aplicaciones de importancia para este desarrollo se ubican en el terreno de la medicina, ya que sería factible crear campos magnéticos “ilusorios” en el interior del cuerpo humano, que podrían manipularse a distancia. Esto incrementaría el rango de acción para microrobots y nanopartículas destinados a administrar fármacos en áreas inaccesibles del cuerpo humano, además de propiciar nuevos tratamientos y estrategias quirúrgicas.
Al mismo tiempo, los especialistas resaltaron que la innovación podría aplicarse en un área en auge dentro de las neurociencias: la simulación magnética transcraneal. Se trata de una técnica que busca generar corriente eléctrica en áreas específicas del cerebro, con el propósito de tratar distintas patologías. Aunque aún se encuentra en desarrollo, ha demostrado un interesante potencial en el tratamiento de una serie de enfermedades neurológicas y afecciones de salud mental.
Referencia
Tailoring Magnetic Fields in Inaccessible Regions. Rosa Mach-Batlle, Mark G. Bason, Nuria Del-Valle and Jordi Prat-Camps. Physical Review Letters (2020).DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.177204
Imagen:
Detalle de la “ilusión magnética”: un cable largo rodeado por un replicador magnético genera una “copia” del cable exterior. Crédito: Rosa Mach-Batlle et al / Physical Review Letters.