Магнитно-резонансная интроскопия больше не будет требовать помещение, забитое оборудованием, включая сверхпроводимые магниты, которые должны охлаждаться до очень низких температур.
Межфункциональная команда из Национальной Лаборатории Lawrence Berkeley в Калифорнии и Университета Калифорнии, Беркли, США, разработала высокочувствительный лазерный детектор. Он создает магнитно-резонансные изображения при комнатной температуре с использованием маломощных и имеющихся в наличии магнитов.
Магнитно-резонансная интроскопия работает путем измерения магнитных сигналов атомных ядер. Так как разные атомы реагируют по-разному, то можно получить уникальный метод, чтобы увидеть изображение ткани внутри человеческого тела или анализировать множество других материалов.
Но в обычных устройствах магнитно-резонансной интроскопии используется индукционные катушки с ограниченной чувствительностью. Они требуются для сбора магнитных сигналов. Это требует мощных магнитных полей, которые создаются при помощи дорогих, охлаждаемых криогенным путем сверхпроводящих электромагнитов.
Дмитрий Бадкер и его коллеги в физическом отделении Университета Калифорнии, создали часть альтернативного решения, разработав радикально новый детектор. Он использует поляризованный лазерный свет, чтобы упорядочить атомы рубидия в испарениях.
Атомное выравнивание изменяется в ответ на слабые магнитные сигналы, а один и тот же лазер может измерять эти едва заметные изменения. Это означает, что намного менее мощные магниты могут использоваться, чтобы выравнивать атомные ядра для визуализации. "Это чрезвычайно простая техника", говорит Бадкер. "Мы имеем дело лишь с лазерными лучами, которыми можно легко управлять и которые можно легко принимать".
Так называемый магнитооптический детектор команды является практически таким же чувствительным, как и сверхпроводящий квантовый интерференционный датчик (СКВИД), который используется чтобы "считывать" магнитные поля. Но СКВИДы, как и обычные сканнеры магнитно-резонансной интроскопии требуют очень низкой температуры для работы. "Технология нашего детектора позволяет ему работать при комнатной температуре", говорит Бадкер.
Команда под началом химика Александра Пайнса создала вторую составляющую инновации, разработав средства для шифровки и обнаружения магнитных сигналов. В экспериментальной установке, вода, протекающая через трубку, поддавалась воздействию магнитного поля в одной точке. Магнитные сигналы от атомных ядер в воде затем измерялись приблизительно на секунду позже при помощи лазерного датчика с другой стороны. Разделение этих процессов делает возможным улучшение чувствительности датчика в дальнейшем.
Грунт, загрязненный органическими токсинами можно очищать при помощи ультразвука, говорят исследователи из Австралии. Эта методика может улучшить очистку земель загрязненных нефтеочистительными заводами, электростанциями и заводами, работающими с алюминием.
Новый метод очистки был частично взят из добывающей промышленности, где используется ультразвук для обработки некоторых минералов. Исследователи из CSIRO Industrial Physics показали, что при помощи этого метода также можно разрушать токсические или канцерогенные стойкие органические загрязнители (СОЗ), которые часто загрязняют промышленные земли. СОЗ могут распространяться в воздух и воду, а также аккумулироваться в пищевых цепях.
Очищать такие земли тяжело. Исследователь Андреа Соса Пинтос (Andrea Sosa Pintos) говорит: "Ни один из этих методов не обеспечивает полное или рациональное решение. А некоторые из них могут отнимать очень много времени".
Соса Пинтос и ее коллеги разработали прототип системы, которая работает более эффективно, говорит она. Загрязненный грунт смешивается с водой и проходит через камеру, в которой эта смесь поддается воздействию ультразвука. Команда протестировала свою систему на грунте, собранном с промышленных земель, и заявляет, что их методика уничтожает до 97% загрязнителей всего за несколько минут.
Озера талой воды северной Сибири выбрасывают в 5 раз больше метана (болотного газа) чем предполагалось раньше. А так как глобальное потепление "заставляет" вечную мерзлоту таять, то озера по всему миру могут выбрасывать даже еще больше метана, усиливая изменения в климате.
Кейти Волтер (Katey Walter) из Университета Аляска Фэрбенкс и ее коллеги разработали новую технологию для измерения количества метана, который выходит из двух озер в северной Сибири. Осенью, когда озера замерзают, они установили районы, где метан выходит, найдя пузырьки во льду. Они поместили приборы для сбора информации в таких местах и смогли подсчитать количество метана, испускаемого каждый день на протяжении года. На обоих озерах газовый флюс был в 5 раз выше, чем это показывали предыдущие измерения. Также, команда получила похожие цифры при исследовании 100 более мелких водоемов в этом регионе.
