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36特斯拉!核磁共振磁场强度创纪录

比已有纪录高40% 将运用到化学和生物学领域
来源:科技日报 作者:聂翠蓉 2016-11-14 18:59:29
内容摘要: 美国佛罗里达州立大学官网10日发布公告称,位于该校的国家高磁场实验室在本周进行的系列测试中,成功让其串联式混合磁体的磁场强度达到最大峰值36特斯拉,创造了核磁共振(NMR)领域的全新世界纪录,比现有最强NMR磁场高出了40%。


  美国佛罗里达州立大学官网10日发布公告称,位于该校的国家高磁场实验室在本周进行的系列测试中,成功让其串联式混合磁体的磁场强度达到最大峰值36特斯拉,创造了核磁共振(NMR)领域的全新世界纪录,比现有最强NMR磁场高出了40%。这一里程碑式突破将为一系列发现开启一扇大门,高强磁场不再仅限于物理学研究,还将首次运用到化学和生物学领域,成为研究各种材料和蛋白质等分子结构的有力工具。


  NMR图谱可帮助科学家推算出所测样本的复杂结构,但现有NMR磁体只局限于测量氢、碳和氮这几种元素,而串联式混合磁体创造的最强磁场具有无可比拟的稳定性和同向性,不仅能大幅提高灵敏度,更是将可检测元素名单扩充到金属领域,电池和其他材料中经常使用的锌、铜、铝和镍等都能检测。

  对大多数生物学家来说,串联式混合磁体能检测氧最值得期待。“氧元素与大多数生物化学过程都有关联,而在此之前,没有一种磁体能帮助NMR技术研究它。”研究主管提姆·克罗斯说,“串联式混合磁体将带来革命性变化,它不仅能检测出大多数元素,还能改变磁场强度,在样本不同元素检测之间简单切换,从而收集到更多更有用的数据。”

  美国科学基金会和佛罗里达州在10年前斥资1870万美元创建了串联式混合磁体,这个重达33吨的庞然大物最初设计的目标峰值就是36特斯拉,经过10年努力现在终于如愿。负责该实验室20多个磁体项目的主任马克·彼尔德激动地表示:“这次成功代表该技术领域的巨大突破,证明我们团队当初做出了明智决定。”

  总编辑圈点

  磁场是一种神奇的东西,它有很多神奇的故事。往大了说,大约39亿年前,火星的磁场停止工作,太阳风开始趁机掠夺它的水和空气,最后火星日渐荒芜。而地球在磁场的保护下,避免了这场灾难,至今生命兴旺。往小了说,磁场可以对原子核的自旋运动产生影响,科学家利用这一原理发明了核磁共振成像技术,它不但可以用来分析考古文物,还可以用来为病人检查身体。说到这,你大概明白为何科学家对磁场如此着迷了吧——它确实可以创造奇迹。
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