Un métamatériau magnétique portable nouvellement conçu pourrait aider à rendre les analyses IRM plus nettes, plus rapides et moins chères

Cela peut ressembler à un casque de vélo bizarre ou à une pièce d’équipement trouvée dans le laboratoire de Doc Brown à Retour vers le futur, pourtant ce gadget fait de plastique et de fil de cuivre est une avancée technologique susceptible de révolutionner l’imagerie médicale. Malgré son aspect ludique, l’appareil est en fait un métamatériau, contenant une tonne de savoir-faire en physique, en ingénierie et en mathématiques.

Il a été développé par Xin Zhang, professeur de génie mécanique au Collège d’ingénierie, et son équipe de scientifiques du Photonics Center de BU. Ce sont des experts en métamatériaux, un type de structure artificielle créée à partir de petites cellules unitaires qui pourraient ne pas être spectaculaires seules, mais lorsqu’elles sont regroupées de manière précise, elles obtiennent de nouvelles superpuissances introuvables dans la nature. Les métamatériaux, par exemple, peuvent plier, absorber ou manipuler les ondes, telles que les ondes électromagnétiques, les ondes sonores ou les ondes radio. Chaque cellule unitaire, également appelée résonateur, est généralement disposée selon un motif répétitif en lignes et colonnes; ils peuvent être conçus dans différentes tailles et formes, et placés à différentes orientations, selon les vagues qu’ils sont conçus pour influencer.

Les métamatériaux peuvent avoir de nombreuses fonctions nouvelles. Zhang, qui est également professeur de génie électrique et informatique, de génie biomédical et de science et génie des matériaux, a conçu un métamatériau acoustique qui bloque le son sans arrêter le flux d’air (imaginez des moteurs à réaction et des climatiseurs plus silencieux) et un métamatériau magnétique qui peut améliorer le qualité des appareils d’imagerie par résonance magnétique (IRM) utilisés pour le diagnostic médical.

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Maintenant, Zhang et son équipe ont poussé leur travail un peu plus loin avec le métamatériau portable. L’appareil en forme de dôme, qui s’adapte sur la tête d’une personne et peut être porté lors d’un scanner cérébral, améliore les performances de l’IRM, créant des images plus nettes qui peuvent être capturées à deux fois la vitesse normale.

Le casque est fabriqué à partir d’une série de résonateurs magnétiques métamatériaux, qui sont fabriqués à partir de tubes en plastique imprimés en 3D enveloppés dans un câblage en cuivre, regroupés sur un réseau et disposés avec précision pour canaliser le champ magnétique de la machine IRM. Placer le métamatériau magnétique — sous forme de casque ou comme réseau plat conçu à l’origine — près de la partie du corps à scanner, dit Zhang, pourrait rendre les IRM moins coûteuses et plus rapides pour les médecins, les radiologues et les patients — tous tout en améliorant la qualité d’image.

Finalement, le métamatériau magnétique a le potentiel d’être utilisé en conjonction avec des machines d’IRM à faible champ moins chères pour rendre la technologie plus largement disponible, en particulier dans les pays en développement.

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Université de Boston. Original écrit par Jessica Colarossi. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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