Trois bagues en verre de l'artiste Karen Cunningham. La lumière colorée révèle la ligne interne du diamant utilisé dans l'œuvre d'art. Crédit :Michael Haines Photographie
Lorsque la souffleuse de verre d'Adélaïde, Karen Cunningham, a fait de l'art en utilisant du diamant et du verre, elle n'avait aucune idée que cela inspirerait un nouveau type de matériau hybride. Maintenant un consortium de scientifiques, y compris de l'Université RMIT et de l'Université d'Adélaïde, utilise la technologie pour fabriquer une nouvelle classe de capteurs quantiques.
L'étude publiée dans Matériaux APL révèle comment des capteurs diamant haute performance peuvent être fabriqués à l'aide de fibres de verre conventionnelles.
En incorporant des particules de diamant à l'échelle du micron dans la section transversale d'une fibre de verre de silicate, l'équipe a démontré l'utilisation d'un matériau fibreux robuste capable de détecter les champs magnétiques.
L'auteur principal de l'étude et Dr Dongbi Bai de la RMIT School of Science a déclaré qu'il s'agissait d'une réalisation passionnante qui a ouvert la porte à de nombreuses applications dans la surveillance sous-marine, l'exploitation minière et au-delà.
"Cela nous permet de créer des réseaux de capteurs quantiques bon marché capables de surveiller les changements de champ magnétique, avec de nombreuses applications utiles et les réponses aux questions auxquelles nous n'avons pas encore pensé, " elle a dit.
Diamond est l'une des technologies de pointe pour la détection de champ magnétique quantique, avec des applications aussi diverses que le scanner cérébral, la navigation et l'exploration minière.
Mais, les particules de diamant doivent être observées à l'aide de microscopes haut de gamme qui ne sont pas adaptés à une utilisation sur une période prolongée ou sur le terrain.
Université d'Adélaïde Directeur adjoint de l'Institute for Photonics and Advanced Sensing, Heike Ebendorff-Heidepriem, a déclaré que l'équipe travaillait pour contourner ce problème depuis une décennie.
Récipients optiques en verre et diamant par l'artiste Karen Cunningham Crédit :Michael Haines Photography
"Mais parce que le diamant brûle à haute température, nous avons été limités dans les verres que nous pouvons utiliser, " elle a ajouté.
L'équipe a beaucoup appris de ces soi-disant « lunettes souples, ' mais ces verres ne sont pas standard et ne guident pas aussi bien la lumière que les fibres de silice conventionnelles, tels que ceux utilisés dans le réseau national à large bande.
De l'art à la science
C'est ici qu'intervient l'artiste verrière Karen Cunningham. Elle faisait de l'art en utilisant des nanoparticules pour montrer comment la lumière se déplace à travers le verre et était fascinée par les diamants utilisés par Heike et ses collègues dans ses recherches.
"Nous avons donné à Karen certains de nos plus gros diamants pour voir comment ils fonctionnaient, " Le professeur Brant Gibson de la RMIT School of Science, expliqué.
Les diamants qu'il a donnés à Karen faisaient environ un micron de diamètre, qui est 50 fois plus petit que la largeur d'un cheveu humain.
Gouttes vertes en verre et diamant par l'artiste Karen Cunningham. Crédit :Michael Haines Photographie
"Pour la plupart de nos travaux, ces diamants sont tout simplement trop gros, nous les utilisons donc principalement pour les tests, " il a dit.
Incroyablement, les diamants ont survécu au soufflage de verre de Karen, et faisaient partie de son exposition à JamFactory à Adélaïde, en 2017.
"Pour nous, c'était le moment de l'ampoule et nous savions que nous pouvions fabriquer des capteurs en diamant dans des fibres de verre plus conventionnelles, " dit Heike.
Pour passer de l'art de Karen aux capteurs prototypes, il a fallu encore trois ans de tests et de fabrication, a expliqué le Dr Dongbi Bai.
« Il faut toujours beaucoup de travail pour passer de l'idée au produit, mais je suis tellement excité par ce que nous avons accompli, et encore plus excité par où ce nouveau capteur quantique peut nous emmener, " elle a dit.
