Resonancia magnética sin magnetismo

2011/07/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Parece una contradicción, pero los expertos explican una nueva técnica de análisis químico creada por un amplio grupo de investigadores estadounidenses: la resonancia magnética nuclear sin magnetismo. Con ello quieren destacar que se trata de una adaptación de la resonancia magnética nuclear convencional, en la que la muestra a analizar no debe incluirse en un campo magnético, pero el principio básico y el resultado obtenido son iguales a la resonancia magnética convencional. La nueva técnica ha sido publicada en la revista Nature Physics.

La ventaja de no utilizar magnetismo es que el tamaño del equipo puede ser pequeño. En la técnica convencional, la precisión del análisis aumenta con el campo magnético empleado; los análisis más precisos requieren de un electroimán gigante de material superconductor que genera un campo muy grande y que, por tanto, funciona a temperaturas muy bajas a la temperatura del helio líquido. El equipo sin campos magnéticos puede ser pequeño y portátil.

Pero para poder eliminar el campo magnético hay que añadir algo más. En la técnica convencional, el campo magnético no es más que un componente que alinea los spines magnéticos de los núcleos de algunos átomos de la muestra, pero el verdadero análisis se debe a las radiaciones de las ondas de radio: entre los spines de los núcleos hay una pequeña interacción magnética (llamado acoplamiento J) que responde de forma diferente a la irradiación de las ondas de radio en función de los otros átomos que rodean al átomo. De ahí que esta técnica sirva para realizar un análisis químico: indica el otro átomo al que está rodeado un átomo.

El objetivo del gran campo magnético es amplificar el acoplamiento J. El equipo estadounidense ha buscado una nueva forma de amplificar. Y lo han descubierto utilizando la molécula de parahidrógeno, una molécula de hidrógeno con spines de los núcleos de ambos átomos en sentido contrario. Esta molécula induce un gran acoplamiento magnético a la muestra que se desea analizar, sin tener que entrar en otro campo. El parahidrógeno ha sido utilizado por otros investigadores, pero este equipo estadounidense ha logrado la primera resonancia nuclear sin tener que añadir un pequeño campo magnético exterior. Los equipos portátiles de resonancia nuclear se encuentran en vías.