Creen el primer forat de cuc magnètic
25/08/2015
La divulgació de la física teòrica i les obres de ciència-ficció com ara Stargate, Star Trek o la recent pel·lícula Interstellar, han popularitzat els wormholes, literalment “forats de cuc”, túnels còsmics que poden connectar dues regions distants de l'univers. En l'àmbit gravitatori és una tasca impossible crear-los amb la tecnologia actual, ja que caldria manipular el camp amb grans quantitats d'energia gravitacional, que ningú sap encara com generar. En electromagnetisme, però, els avenços en metamaterials i en invisibilitat han permès que els investigadors hagin proposat diversos dissenys per aconseguir-ho.
Científics del Departament de Física de la UAB han dissenyat i creat al laboratori el primer forat de cuc experimental que connecta dues regions de l'espai, magnèticament. Un túnel que transfereix el camp magnètic d'un extrem a l'altre tot mantenint-lo indetectable, invisible, al llarg de tot el camí.
Els investigadors han fet ús de metamaterials i metasuperfícies per construir el túnel experimentalment, de tal manera que el camp magnètic d'una font, com un imant o un electroimant, apareix a l'altre extrem del forat de cuc com un monopol magnètic aïllat. El resultat ja és un fet curiós, atès que en la natura no existeixen els monopols magnètics, és a dir, imants amb un sol pol, ja sigui nord o sud. L'efecte, tot plegat, és el d'un camp magnètic que va d'un punt a un altre com si es propagués per una dimensió aliena a les tres dimensions convencionals.
El forat de cuc experimental és una esfera feta de diferents capes: una capa externa de superfície ferromagnètica, una segona capa a l'interior, de material superconductor, i una peça ferromagnètica enrotllada en forma de cilindre que la travessa d'extrem a extrem. L'esfera està construïda de tal manera que és magnèticament indetectable –invisible, en termes de camp magnètic-, des de l'exterior.
El forat de cuc magnètic és una analogia dels gravitatoris, ja que “canvia la topologia de l'espai, com si la regió interior hagués estat esborrada magnèticament de l'espai”, explica Àlvar Sánchez, director de la recerca.
Els mateixos investigadors ja van construir una fibra magnètica el 2014, un dispositiu capaç de transportar el camp magnètic d'un extrem a l'altre. Ara bé, la fibra era detectable magnèticament. El forat de cuc desenvolupat ara, en canvi, és un dispositiu completament tridimensional que és indetectable per qualsevol camp magnètic.
Es tracta d'un pas endavant que l'apropa a possibles aplicacions on s'utilitza el camp magnètic, com per exemple a medicina. Així, aquesta tecnologia podria permetre allunyar el pacient dels detectors en fer-se ressonàncies magnètiques als hospitals (proporcionant més comfort al pacient) o obtenir imatges de ressonància magnètica de diferents parts del cos simultàniament.
En la recerca, publicada a Scientific Reports, han participat els investigadors de la Departament de Física de la UAB Jordi Prat, Carles Navau i Àlvar Sánchez, també professor d'ICREA Acadèmia.
Enllaç al vídeo sobre aquesta recerca publicat al canal YouTube de Discovery Channel:
https://m.youtube.com/watch?v=_kxKTX_GH4k
Més informació:
Superconductivity Group UAB