隐形传感器不会扭曲其测量的磁场。免费技术图书馆新闻

不扭曲他们测量的磁场的隐形传感器

03.05.2018

现代计算机、汽车、飞机和其他系统中使用的几乎所有磁场传感器都会在它们测量的磁场中引入明显的失真。在某些应用中，这些失真可能是一个大问题，例如进行超高精度测量的医疗或科学设备。此外，引入的失真会在使用许多不同类型传感器的系统中引起串扰。

来自西班牙巴塞罗那自治大学的科学家们设法找到了解决上述问题的方法。从磁场的角度来看，他们创建的传感器是“不可见的”，换句话说，这些传感器不会向磁场引入任何失真，但可以测量这些磁场。

“这是同类中第一个磁性‘隐形传感器’，”Rosa Mach-Batlle 说。

磁场传感器的基本质量是在铁磁材料的基础上制成的，铁磁材料充当被拾取信号的放大器。然而，这枚硬币的另一面是铁磁材料扭曲了磁场的形状和强度。早期的尝试是通过将这种传感器的铁磁有源元件包裹在一种磁性“隐形斗篷”中来制造一种“隐形”磁传感器。然而，这种方法将传感器与磁场完全隔离，使其无法进行测量。

新型隐形传感器的基础是球形磁壳，其形状可以补偿和隔离由位于内部的传感器敏感元件引入的磁场失真。在这个外壳中，会产生大量薄间隙，外部磁场通过这些间隙到达敏感元件，使其能够进行测量。如果测量的磁场是均匀的，并且传感器的内部敏感元件也具有球形形状，则该传感器的“不可见”程度会达到最大。

围绕传感器的球壳必须具有天然材料所不具备的磁性。这些特性是通过一种具有人工复杂结构的材料（即所谓的超材料）制成的，这种材料基于高温超导材料。

在他们的进一步研究中，科学家们计划使用这种解决方案来制造一种高效的磁性隐形斗篷。反过来，这可用于制造必须在强交变磁场存在下运行的设备，或者可以使磁场具有给定复杂形状的设备。

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此前，领导当前研究的 Joanne Chory 实验室在索尔克研究所发现了一组基因，包括 GUN1，当植物受到压力时，这些基因会影响细胞中其他基因的表达。 GUN1 在压力条件下积累，但迄今为止，该基因的确切分子功能仍难以破译。

“由于环境变化，植物经常会遇到压力情况，因此叶绿体和细胞核之间必须有一个沟通渠道，帮助植物了解何时在受伤时保存能量，”该论文的作者之一赵晓波说。 “GUN1 在这方面发挥了重要作用。”

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在实验过程中，生物学家注意到，即使在正常生长条件下，高 MORF2 活性也会导致编辑变化，以及叶绿体和叶片发育的缺陷。在压力和损伤期间，MORF2 的过量产生也导致叶绿体和细胞核之间的通讯中断。

展望未来，研究人员计划研究叶绿体中 RNA 编辑变化如何激活可传递到细胞核的信号的机制，以及这些修饰如何改变植物应对压力的能力。

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