Os pesquisadores descobriram que dois tipos de sensores magnéticos biológicos podem detectar campos próximos ao limite quântico, uma descoberta que poderia orientar o projeto de dispositivos feitos em laboratório.
Gansos canadenses, borboletas-monarca, tubarões-cabeça-de-cabeça e salmão vermelho são algumas das muitas espécies animais que navegam pelo globo sentindo pequenas mudanças no campo magnético da Terra. Estudos anteriores destes organismos identificaram vários tipos de sensores, tais como reações químicas magneticamente sensíveis e estruturas celulares semelhantes a bússolas, mas não está claro quão sensíveis são estes chamados magnetorreceptores biológicos. Agora, Iannis Kominis e Efthmis Ghoudinakis, da Universidade de Creta, Grécia, calcularam limites para a capacidade de detecção de três tipos principais de magnetorreceptores biológicos, mostrando que dois deles podem provavelmente detectar campos magnéticos com magnitudes próximas do limite quântico para campo magnético. detecção (1).
O desempenho de um sensor magnético pode ser caracterizado por três parâmetros: seu quantity, seu tempo de medição e a incerteza na estimativa do campo magnético. Cada parâmetro pode ser reduzido, mas há um limite para seu encolhimento coletivo com base na constante de Planck, um parâmetro que outline muitos fenômenos quânticos. Todos os magnetômetros conhecidos feitos em laboratório obedecem a esse limite quântico. Devido ao seu pequeno tamanho e às pequenas mudanças de campo que detectam, acredita-se que os magnetômetros biológicos operem perto desse limite. Mas os biólogos não conseguiram determinar com precisão todos os parâmetros relevantes.
Para contornar este problema, Kominis e Ghoudinakis trabalharam ao contrário, utilizando o limite quântico para impor limites a parâmetros desconhecidos. Eles descobriram que dois magnetorreceptores biológicos, ambos envolvendo reações químicas dependentes do campo magnético, podem operar bem no limite, ou perto dele. Kominis diz que a descoberta pode ajudar os pesquisadores a projetar futuros dispositivos de detecção magnética. “Se (os cientistas) quiserem fazer medições mais sensíveis, temos que ir para o quantum. Imitar magnetorreceptores biológicos pode orientar essa engenharia quântica”, diz ele.
