Actuellement, la plupart des capteurs magnétiques utilisés dans les ordinateurs d'aujourd'hui, avions, voitures, et d'autres systèmes déforment les champs magnétiques qu'ils mesurent. Ces distorsions peuvent poser des problèmes majeurs pour certaines applications, en particulier les techniques biomédicales, qui nécessitent des mesures très précises, et peut également provoquer des interférences dans les réseaux de capteurs.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont conçu des capteurs magnétiques « invisibles », des capteurs qui sont magnétiquement invisibles afin qu'ils puissent toujours détecter mais ne déforment pas les champs magnétiques environnants. Les chercheurs, Rosa Mach-Batlle, Carles Navau, et Alvaro Sanchez à l'Université autonome de Barcelone, ont publié un article sur les capteurs magnétiques invisibles dans un récent numéro de Lettres de physique appliquée .

"C'est la première proposition pour rendre un capteur magnétique invisible, " a dit Mach-Batlle Phys.org . "L'invisibilité peut même être rendue exacte dans certains cas, quelque chose de jamais réalisé auparavant, A notre connaissance."

De nombreux capteurs magnétiques sont constitués de matériaux ferromagnétiques, qui ont l'avantage d'une détectabilité de capteur améliorée par rapport à d'autres matériaux. Cependant, l'inconvénient des matériaux ferromagnétiques est qu'ils attirent les champs magnétiques, provoquant des distorsions dans les mêmes champs magnétiques que les capteurs détectent.

La partie difficile de la fabrication de capteurs magnétiques invisibles est d'annuler simultanément ces distorsions tout en permettant aux capteurs de détecter les champs magnétiques. Précédemment, les chercheurs ont conçu des capes magnétiques pour masquer des objets magnétiques qui rendent impossible leur détection magnétique de l'extérieur. Cependant, ces capes fonctionnent dans les deux sens, de sorte que les objets magnétiques masqués sont complètement isolés et incapables de détecter les champs magnétiques externes. Ainsi, un capteur masqué ne pouvait plus fonctionner comme un capteur.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont proposé une méthode pour rendre un capteur magnétiquement invisible tout en conservant sa capacité à détecter. Leur stratégie utilise une coque magnétique sphérique qui annule le terme principal de la distorsion créée par le capteur en réponse aux champs magnétiques externes. La coque est également conçue avec de minuscules "entrefers" qui permettent à une fraction du champ magnétique externe d'arriver au capteur. Théoriquement, l'invisibilité peut être rendue parfaite sous certaines conditions - en particulier, lorsque le capteur est sphérique et que le champ magnétique est uniforme.

Selon le modèle des chercheurs, la coque sphérique proposée doit être réalisée dans un matériau présentant certaines propriétés (notamment, une perméabilité diamagnétique précise) qui n'existent pas dans la nature. Néanmoins, les chercheurs s'attendent à ce que ces propriétés puissent être émulées avec des métamatériaux constitués de supraconducteurs à haute température. À l'avenir, les chercheurs prévoient d'explorer plus avant ces possibilités ainsi que les variations de l'occultation magnétique.

"Nous développons des idées telles que l'exploration des propriétés d'occultation des champs alternatifs ou l'incorporation du concept intrigant de perméabilité statique négative pour créer de nouvelles formes de champs magnétiques, ", a déclaré Sanchez.

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