Em muitas áreas, desde ciências de materiais à medicina, a ressonância magnética nuclear (NMR) é usada para investigações específicas de moléculas detalhadas. Cientistas do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) conseguiram aumentar a sensibilidade das medições de NMR. Para este propósito, os cientistas usaram as chamadas lentes Lenz que focam o fluxo magnético. Os cientistas apresentam seu método na revista PLOS ONE .

A ressonância magnética nuclear (NMR) é usada para estudar as propriedades moleculares da matéria. Os espécimes são localizados em um campo magnético de alta constante e irradiados com um campo magnético alternado de alta frequência. Tanto a tomografia de ressonância magnética (MRT), um método de diagnóstico médico para criar imagens da estrutura e função dos tecidos e órgãos, e espectroscopia de NMR, um método para analisar a estrutura e dinâmica das moléculas, são baseados em ressonância magnética nuclear. Contudo, pesquisadores procuram melhorar a relação sinal-ruído desfavorável e, portanto, aumentar a sensibilidade das medições de NMR.

"Uma alta sensibilidade é indispensável, em particular ao aplicar métodos de massa e volume limitados ou quando uma alta resolução espacial é necessária, "diz o professor Jan Gerrit Korvink. Ele é diretor do Instituto de Tecnologia de Microestrutura (IMT) do KIT.

Em medições de NMR em pequenas amostras, bobinas miniaturizadas de alta frequência mostraram-se eficazes para a geração e recepção do campo magnético alternado. Para aplicativos móveis e maior miniaturização, uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu agora um novo método para aumentar a sensibilidade:eles usaram lentes magnéticas, as chamadas lentes Lenz, para focar o fluxo magnético de uma bobina macroscópica de alta frequência em um volume menor e aumentar a sensibilidade localmente. Com essas lentes, em homenagem ao físico Emil Lenz, o fluxo magnético do campo alternado não pode ser apenas focado, mas também desviada ou transformada. A este respeito, o efeito dessas lentes pode ser comparado ao das lentes ópticas sobre os feixes de luz. Mudança do campo magnético induz corrente nas lentes Lenz, que são feitos de placas de metal ou fios em arranjo simétrico ou assimétrico. A forma das lentes orienta as correntes induzidas de forma que o campo magnético seja focalizado.

Com lentes Lenz, sensibilidade das medições em espaços muito pequenos, em que os sistemas convencionais de NMR não se encaixam, pode ser aumentado significativamente. Além disso, as lentes funcionam em qualquer intensidade de campo. Entre outros, aplicações médicas podem se beneficiar do uso de lentes Lenz, Korvink diz:"Como as lentes Lenz não são conectadas, eles são particularmente adequados para implantes. "A aplicação pode ser viável em implantes cerebrais para observar a cicatrização do tecido em prazos mais longos com alta resolução ou em emplastros para a observação de câncer de pele. Atualmente, os cientistas estão explorando outras aplicações, entre outros em engenharia elétrica.

Os resultados são relatados no jornal PLOS ONE .