Rød fluoroscens fra en diamant, der bliver belyst med grønt laserlys, kan anvendes til at måle magnetiske felter med stor præcision. Foto: Joshua David Clement, DTU

Forskere har skabt kvantesensor uden for laboratoriet

fredag 12 jul 19

Kontakt

Alexander Huck
Lektor
DTU Fysik
45 25 33 43

Kontakt

Ulrik Lund Andersen
Professor
DTU Fysik
45 25 33 06
Det er lykkedes forskere på DTU Fysik at bygge et lille transportabelt kvanteteknologisk måleinstrument, der i fremtiden kan få stor betydning for diagnosticering af sygdomme i hjerte og hjerne.

Gennem de seneste 4-5 år har en forskergruppe på DTU Fysik med støtte fra Innovationsfonden og Novo Nordisk Fonden arbejdet på at udvikle en kvanteteknologisk sensor, der er kendetegnet ved at kunne afbillede magnetfelter med ekstraordinær høj opløsning og præcision, et såkaldt kompakt diamantmagnetometer. Kernen i sensoren er en lille syntetisk diamant, der er så følsom over for magnetfelter, at den potentielt kan registrere aktivitet i en hjerne. Billeddannelsen sker gennem en kombination af mikrobølgepulser og detektion af fluorescerende lys udsendt fra diamanten.

Et er dog at kunne udføre den slags målinger i en stor eksperimentel opstilling i et kontrolleret laboratoriemiljø, noget andet er at kunne genskabe resultaterne i den virkelige verden og transformere fra eksperiment til komponent og dermed til et størrelsesforhold, der gør anvendelsen realistisk. Det er lykkedes forskergruppen at bygge en lille kompakt sensor, som er på størrelse med en mobiltelefon. Men det er kun første skridt i udviklingen af teknologien.

”Selvom vi har reduceret størrelsen kraftigt, er magnetometerets egenskaber stort set lige så gode, som dem vi kan opnå i laboratoriet. Det er et væsentligt skridt i forhold til at udvikle et apparat i en størrelse, der kan bæres rundt eksempelvis på en hospitalsafdeling,” siger lektor Alexander Huck, der har stået i spidsen for det hold af forskere, der har udviklet den nye sensor.

Stort potentiale,  for medicinsk diagnosticering

Potentialet for den nye følsomme sensor er stort inden for alle områder, der har behov for at iagttage magnetiske områder med høj præcision.

”Især i sundhedssektoren vil det nye magnetometer kunne få en enorm betydning. Det vil med forbedret følsomhed i fremtiden kunne tilbyde helt nye muligheder for at få indblik i den aktivitet, der foregår eksempelvis i hjertet eller hjernen, som ikke eksisterer med de nuværende skannings- og undersøgelsesmetoder,” siger professor Ulrik Lund Andersen, der er overordnet ansvarlig for udviklingsarbejdet.

Forskerne har patenteret den nye målemetode og er nu klar til at tage det næste skridt frem mod anvendelse. De er derfor på udkig efter kommercielle partnere, der har interesse i at videreudvikle magnetometeret, ligesom de gerne vil i kontakt med læger, der kan bidrage med viden om behov og ønsker i forbindelse med diagnosticering af sygdomme i hjerte og hjerne.

Samtidig fortsætter de selv arbejdet med at videreudvikle det nye kompakte magnetometer med henblik på at opnå en sensor med endnu bedre præcision og opløsning og et stadig mere optimeret og komprimeret design.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.