Nanodiamonds untuk sensor magnetik

Nanodiamond
Nanodiamond adalah partikel berstruktur berlian dengan diameter kurang dari 10 nanometer yang dihasilkan sebagai residu dari ledakan TNT atau Hexogen di dalam ruang tertutup. Nanodiamonds memiliki sifat mekanik dan optik yang sangat baik, luas permukaan yang tinggi dan struktur permukaan merdu. Nanodiamond memiliki berbagai aplikasi potensial dalam tribologi, pengiriman obat, pencitraan bio dan rekayasa jaringan, untuk aplikasi biomedis karena juga tidak beracun, sebagai tiruan protein dan juga bahan pengisi untuk komposit nano. Nanodiamonds memiliki kinerja mekanik yang sempurna dan banyak digunakan di berbagai industri seperti penerbangan luar angkasa, pembuatan pesawat terbang, industri informasi, mesin presisi, instrumen optik, manufaktur mobil, plastik kimia dan pelumas dll.
Mengukur medan magnet
Para peneliti di University of California, Santa Barbara telah mengembangkan teknik resonansi spin elektron yang melibatkan nanodiamond dan laser untuk mengukur medan magnet lokal di lingkungan cair.
Teknik
Teknik ini mengandalkan pengukuran resonansi spin elektron dari pusat NV di nanodiamonds yang telah terperangkap menggunakan pinset optik. Pusat NV di nanodiamonds terjebak menggunakan sinar laser tunggal yang sangat terfokus dan partikel dielektrik ditarik ke fokus balok daripada didorong ke depan oleh balok. Partikel dengan demikian ditahan dalam fokus, terangkat secara optik dan terperangkap. Dengan menggerakkan fokus laser sehubungan dengan lingkungan fluidik, posisi penempatan partikel dapat dipilih menggunakan teknik semua-optik tanpa memerlukan kabel atau kontak fisik.
Resonansi spin elektron digunakan untuk mengukur energi- struktur tingkat pusat NV menggunakan efek Zeeman untuk memantau medan magnet yang terdeteksi oleh sensor NV di berlian nano.
Menggunakan
Metode ini dapat digunakan untuk memantau berbagai fenomena yang terjadi dalam proses seluler biologis, perangkat studi seperti sel elektrokimia, memahami sel elektrokimia biologis, katalisis permukaan atau membran lipid untuk memvisualisasikan struktur biologis dan kimia penting yang mungkin sulit. untuk menyelidiki dengan teknik konvensional dan bahkan mencitrakan medan elektromagnetik di sekitar neuron di otak.
Pusat kekosongan nitrogen (NV) di berlian memiliki waktu koherensi putaran yang panjang bahkan pada suhu kamar sehingga putaran kuantum pada cacat membutuhkan waktu untuk membalik dari posisi aslinya memungkinkan mereka untuk dibaca dengan andal dan diinisialisasi ulang saat dibutuhkan. Struktur demikian dapat digunakan sebagai probe kuantum untuk mendeteksi medan magnet di sekitarnya. Nanodiamond dapat ditempatkan dengan presisi nanometer di lokasi mana pun dalam sampel dan dipindahkan sesuka hati untuk mendeteksi, melacak, dan menandai dalam sistem biofisik submikron.