让水自旋利用质子磁性

美国科学家发现了一种新颖的方法让水分子中的氢质子排列成微小的磁铁，在我们的水杯里，它们是完全无序的．Mohsen Arabgol和第谷看到来自纽约大学(NYU)的研究人员已经证明，他们可以通过高速旋转质子自旋来排列它们。他们意识到1915年首次在电子中证明的巴尼特效应也适用于质子。“我们预期我们会找到的东西，我们最终找到了，”斯雷托说manbetx手机客户端3.0．我们的想法是正确的。

Sleator解释说，这个想法源于美国国防高级研究计划局资助的一个项目。它试图制造一种比核磁共振成像更简单、更便携的大脑成像探头。这个想法是发送圆偏振x射线来旋转大脑中的分子，以试图调整它们的氢质子的自旋。

核磁共振成像机器化学家们经常使用的核磁共振光谱学仪器体积庞大，因为它们含有大磁铁来排列质子。这种排列或极化是可能的，因为质子有磁矩，反映它们的磁场强度和方向，后者更广为人知的说法是自旋。这个方向只取两个值中的一个。因此，自旋总是与用来测量它们的磁场的方向一致，或者与磁场相反。

电子也是如此，只是它们的磁矩比质子大700倍左右。当涉及到旋转样品时，这很重要，因为粒子的磁矩和它们旋转的角动量之间存在基本关系。20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦和万德·约翰内斯·德·哈斯意识到，这意味着改变物体的磁矩可以使其旋转。塞缪尔·巴尼特(Samuel Barnett)证明了相反的情况，他指出，在轴上旋转的金属棒可以通过极化电子自旋来磁化。

革命性的设备

以这种方式极化自旋需要给粒子足够的角动量。“如果你有一个样本，比如水中的质子，它旋转得非常快，如果一个自旋从平行于旋转的方向翻转到相反的方向，那么在翻转的自旋和大块样本之间就会发生角动量的交换，”斯雷托解释道。快速旋转样品可以提供足够的能量，使部分自旋在一个方向上对齐，部分克服热能的扰乱效应。

由于质子的磁矩非常小，样品必须旋转得非常快。Sleator从科罗拉多州的Revolution NMR公司获得了一个旋转器，可以达到每秒15,000转。相比之下，一级方程式赛车发动机的曲轴转速为每分钟18,000转。Sleator承认，他和Arabgol不敢突破纺纱机的极限，所以一直停留在每秒13500转。

纽约大学的科学家们使用核磁共振测量来检测结果，但他们没有使用常见的大磁铁，而是将旋转器放在两个便宜的低场环形磁铁之间。这个磁场足以让他们探测到由旋转引起的磁化，但不足以压倒它。

梅根·Halse来自英国约克大学的教授说，“有趣的是，你可以通过旋转一个样品来产生通常由强大磁场产生的极化”。“这是一种不同寻常的效果，”她补充道。她补充说，即使在非常高的旋转速度下，产生的极化也“非常微弱，所以这种效应不能轻易取代核磁共振/核磁共振中使用的强磁场”。

Sleator认识到核巴尼特效应不太可能彻底改变核磁共振成像，称这个想法是“天上掉馅饼”。目前，这种效应的应用还不明显，但他强调，最初的电磁感应也是如此，今天，电磁感应使我们的大部分发电成为可能。