ทีมนักวิจัยจากสถาบันกายภาพวิทยาเหอเฟย (Hefei Institutes of Physical Science) ร่วมกับสถาบันเทคโนโลยีและวิศวกรรมวัสดุหนิงโป (Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering) สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเซนเซอร์แม่เหล็กชนิดใหม่ที่มีขนาดเล็กเท่าเม็ดฝุ่น แต่มีความไวในการตรวจจับสูงมาก โดยในทางทฤษฎีสามารถตรวจจับสัญญาณแม่เหล็กของเรือดำน้ำตัวเรือเหล็กที่อยู่ลึกลงไปใต้ทะเลถึง 500 เมตรได้
งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Physical Review Letters เมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2569 โดยทีมนักวิจัยได้แก้ปัญหาทางเทคโนโลยีที่มีมานานหลายทศวรรษ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความไวในการตรวจจับและสัญญาณรบกวน (Noise) ซึ่งโดยปกติแล้วเมื่อลดขนาดเซนเซอร์ลงเพื่อเพิ่มความไว สัญญาณรบกวนจะยิ่งเพิ่มขึ้นตาม
ทีมนักวิจัยพบว่า สัญญาณรบกวนในระดับมหภาคเกิดจากการเคลื่อนที่ของสปิน (Spin Textures) ในระดับจุลภาคของวัสดุแม่เหล็ก โดยความเร็วของการเคลื่อนที่แปรผกผันกับระดับสัญญาณรบกวน คณะวิจัยจึงใช้องค์ความรู้นี้ออกแบบโครงสร้างแม่เหล็กเฟอร์โรสังเคราะห์ และปรับแต่งความหนาของชั้นแม่เหล็กพร้อมควบคุมกระบวนการอบชุบ (Annealing) ส่งผลให้ได้เซนเซอร์ที่มีพื้นที่ตรวจจับเพียง 20x20 ไมโครเมตร แต่มีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนต่ำ และใช้พลังงานน้อยกว่าอุปกรณ์ตรวจจับแม่เหล็กแบบเดิม
แม้เทคโนโลยีนี้จะสามารถนำไปปรับใช้กับการตรวจจับความผิดปกติของแม่เหล็ก (MAD) เพื่อระบุตำแหน่งเรือดำน้ำในระยะใกล้ได้ แต่เป้าหมายหลักในระยะสั้นจะมุ่งเน้นไปที่ประโยชน์ทางการแพทย์และการอุตสาหกรรม เนื่องจากเซนเซอร์สามารถตรวจจับสัญญาณแม่เหล็กระดับพิโคเทสลาถึงนาโนเทสลา ซึ่งเป็นช่วงเดียวกับสัญญาณแม่เหล็กจากหัวใจและคลื่นสมองของมนุษย์ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในกล้องจุลทรรศน์ตรวจวัดระดับจุลภาคสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ได้อีกด้วย
ที่มา: South China Morning Post