Ressonància magnètica sense magnetisme

2011/07/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Sembla una contradicció, però els experts expliquen una nova tècnica d'anàlisi química creada per un ampli grup d'investigadors estatunidencs: la ressonància magnètica nuclear sense magnetisme. Amb això volen destacar que es tracta d'una adaptació de la ressonància magnètica nuclear convencional, en la qual la mostra a analitzar no ha d'incloure's en un camp magnètic, però el principi bàsic i el resultat obtingut són iguals a la ressonància magnètica convencional. La nova tècnica ha estat publicada en la revista Nature Physics.

L'avantatge de no utilitzar magnetisme és que la grandària de l'equip pot ser petit. En la tècnica convencional, la precisió de l'anàlisi augmenta amb el camp magnètic emprat; les anàlisis més precises requereixen d'un electroimant gegant de material superconductor que genera un camp molt gran i que, per tant, funciona a temperatures molt baixes a la temperatura de l'heli líquid. L'equip sense camps magnètics pot ser petit i portàtil.

Però per a poder eliminar el camp magnètic cal afegir alguna cosa més. En la tècnica convencional, el camp magnètic no és més que un component que alinea els spines magnètics dels nuclis d'alguns àtoms de la mostra, però la veritable anàlisi es deu a les radiacions de les ones de ràdio: entre els spines dels nuclis hi ha una petita interacció magnètica (anomenat acoblament J) que respon de manera diferent a la irradiació de les ones de ràdio en funció dels altres àtoms que envolten a l'àtom. Per aquest motiu aquesta tècnica serveixi per a realitzar una anàlisi química: indica l'altre àtom al qual està envoltat un àtom.

L'objectiu del gran camp magnètic és amplificar l'acoblament J. L'equip estatunidenc ha buscat una nova manera d'amplificar. I ho han descobert utilitzant la molècula de parahidrógeno, una molècula d'hidrogen amb spines dels nuclis de tots dos àtoms en sentit contrari. Aquesta molècula indueix un gran acoblament magnètic a la mostra que es desitja analitzar, sense haver d'entrar en un altre camp. El parahidrógeno ha estat utilitzat per altres investigadors, però aquest equip estatunidenc ha aconseguit la primera ressonància nuclear sense haver d'afegir un petit camp magnètic exterior. Els equips portàtils de ressonància nuclear es troben en vies.