Sensores desenvolvidos no âmbito do projeto DIADEMS e capazes de medir campos magnéticos com precisão sem precedentes estão a caminho da comercialização. A tecnologia já impulsionou a criação de quatro start-ups.

O projeto DIADEMS percorreu um longo caminho desde que foi coberto pelo CORDIS em 2016. Na época, o consórcio pretendia usar diamantes artificiais para detectar campos magnéticos até nanômetros. Agora completado, DIADEMS superou todas as expectativas, e as aplicações de mercado - junto com um novo projeto potencial - estão a caminho.

Os sensores DIADEMS são baseados em centros de cores "vacância de nitrogênio" (NV) em diamantes artificiais ultra-puros:um único átomo de carbono em um diamante de cristal único ultrapuro é substituído por um átomo de nitrogênio, e o vazio local da rede vizinha cria um centro de vacância de nitrogênio (NV). Esse, por sua vez, permite o desenvolvimento de magnetômetros em escala atômica com altíssima sensibilidade para várias aplicações.

“Uma dessas aplicações é um gerador de imagens magnéticas de campo amplo para monitoramento de circuitos eletrônicos. Esta é uma nova ferramenta muito conveniente de usar, pois funciona em temperatura ambiente e em condições atmosféricas ambientes, "diz Thierry Debuisschert, coordenador do DIADEMS da Thales Research &Technology.

"Outras aplicações incluem a caracterização experimental de cabeças de leitura / gravação para discos rígidos de alta densidade para aumentar sua capacidade; ressonância magnética nuclear (NMR) com maior sensibilidade, custo mais baixo e campo magnético reduzido em aparelhos de ressonância magnética; novos dispositivos fotônicos aumentando a eficiência de detecção de fluorescência NV; um analisador de espectro para a faixa de GHz e a caracterização de domínios em materiais antiferromagnéticos. "

Com todo esse potencial, não é nenhuma surpresa ver projetos paralelos surgindo em toda a Europa. Parceiro de projeto Attocube Systems, por exemplo, está atualmente desenvolvendo uma combinação de uma força atômica e um microscópio confocal usando um único centro NV como sensor, para uso comercial. Elemento 6, outro parceiro do projeto, já enriqueceu seu portfólio com materiais avançados baseados em centros NV. "Um total de quatro start-ups também foram lançadas por parceiros do projeto:NVision, SQUTEC, QNAMI e QZABRE, "explica Debuisschert.

“Temos estado muito ativos desde o final do projeto, "ele acrescenta." Nosso objetivo é uma largura de banda maior, sensibilidade e resolução, e também estamos investigando novas aplicações, como a caracterização de antenas de micro-ondas ou sensores de alta sensibilidade baseados em ressonadores ópticos de diamante. "

O consórcio também apresentou uma nova proposta de financiamento adicional no âmbito do Horizonte 2020, que está atualmente em avaliação. Seu objetivo seria triplo:desenvolver aplicações avançadas baseadas na medição do campo magnético para carros elétricos, diagnóstico precoce da doença, biologia, robótica, e gerenciamento de comunicações sem fio. Também teria como objetivo criar novos aplicativos de detecção para detectar a temperatura dentro de uma célula, monitore novos estados da matéria sob alta pressão e detecte campos elétricos com a máxima sensibilidade. Finalmente, poderia criar novas ferramentas de medição para elucidar tanto a estrutura química de moléculas individuais por NMR para a indústria farmacêutica quanto a estrutura de dispositivos spintrônicos em nanoescala.

"O novo projeto desenvolveria as ferramentas necessárias para atingir esses objetivos:material de diamante de alto grau com nível de impureza ultrabaixo, protocolos avançados para superar o ruído residual em esquemas de detecção, e engenharia otimizada para dispositivos miniaturizados e eficientes, "Debuisschert aponta. Ele espera que essas aplicações surjam dentro do prazo do carro-chefe FET da UE em tecnologias quânticas.