Descoberta de sensor abre caminho para o mapa inovador do mundo sob a superfície da Terra

Descoberta de sensor abre caminho para o mapa inovador do mundo sob a superfície da Terra

14 de março de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Crédito: Unsplash/CC0 Public Domain

Um objeto escondido no subsolo foi localizado usando tecnologia quântica – um marco há muito esperado com profundas implicações para a indústria, o conhecimento humano e a segurança nacional.

Pesquisadores da Universidade de Birmingham do Centro Nacional de Tecnologia Quântica do Reino Unido em Sensores e Tempo relataram sua conquista na Nature. É o primeiro no mundo para um gradiômetro de gravidade quântica fora das condições de laboratório.

O gradiômetro de gravidade quântica, que foi desenvolvido sob um contrato para o Ministério da Defesa e no projeto Gravity Pioneer, financiado pelo UKRI, foi usado para encontrar um túnel enterrado ao ar livre em condições do mundo real um metro abaixo da superfície do solo. Ganha uma corrida internacional para levar a tecnologia para fora.

O sensor funciona detectando variações na microgravidade usando os princípios da física quântica, que se baseia na manipulação da natureza no nível submolecular.

O sucesso abre um caminho comercial para um mapeamento significativamente melhorado do que existe abaixo do nível do solo.

Isso significará:

Redução de custos e atrasos em projetos de construção, ferroviário e rodoviário.
Melhor previsão de fenômenos naturais, como erupções vulcânicas.
Descoberta de recursos naturais ocultos e estruturas construídas.
Compreender os mistérios arqueológicos sem danificar a escavação.
O professor Kai Bongs, chefe de física de átomos frios da Universidade de Birmingham e investigador principal do Quantum Technology Hub Sensors and Timing do Reino Unido, disse: “Este é um ‘momento Edison’ na detecção que transformará a sociedade, a compreensão humana e as economias.

“Com este avanço, temos o potencial de acabar com a dependência de registros ruins e sorte enquanto exploramos, construímos e consertamos. Além disso, um mapa subterrâneo do que é atualmente invisível é agora um passo significativo, encerrando uma situação em que sabemos mais sobre Antártica do que o que está alguns metros abaixo de nossas ruas.”

Os sensores de gravidade atuais são limitados por uma série de fatores ambientais. Um desafio específico é a vibração, que limita o tempo de medição de todos os sensores de gravidade para aplicações de levantamento. Se essas limitações puderem ser abordadas, as pesquisas podem se tornar mais rápidas, mais abrangentes e de menor custo.

O sensor desenvolvido pelo Dr. Michael Holynski, chefe da Interferometria Atom em Birmingham e principal autor do estudo, e sua equipe em Birmingham é um gradiômetro de gravidade. Seu sistema supera a vibração e uma variedade de outros desafios ambientais para aplicar com sucesso a tecnologia quântica no campo.

A detecção bem-sucedida, realizada em colaboração com engenheiros civis liderados pela professora Nicole Metje da Escola de Engenharia, é o culminar de um programa de desenvolvimento de longo prazo que tem sido intimamente ligado aos usuários finais desde o início.

Esse avanço permitirá que futuras pesquisas de gravidade sejam mais baratas, mais confiáveis ​​e entregues 10 vezes mais rápido, reduzindo o tempo necessário para pesquisas de um mês para alguns dias. Ele tem o potencial de abrir uma gama de novas aplicações para levantamento de gravidade, fornecendo uma nova lente para o subsolo.

O professor George Tuckwell, diretor de geociência e engenharia da RSK, disse: “A detecção de condições do solo, como trabalho em minas, túneis e solo instável, é fundamental para nossa capacidade de projetar, construir e manter habitações, indústrias e infraestrutura. nova tecnologia representa pode transformar a forma como mapeamos o terreno e entregamos esses projetos.”

O avanço é uma colaboração entre a Universidade de Birmingham, o provedor de soluções ambientais, de engenharia e sustentabilidade RSK, Dstl (o Laboratório de Ciência e Tecnologia de Defesa, parte do Ministério da Defesa do Reino Unido) e a empresa de tecnologia Teledyne e2v.

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