A finales de la década de 1940, Henry Torrey de la Universidad de Rutgers y, de forma independiente, Erwin Hahn de la Universidad de Illinois, llevaron a cabo un nuevo avance en el campo de la resonancia magnética nuclear al aplicar a la muestra impulsos de ondas de radio potentes en lugar de una única onda continua. Primero observaron señales de resonancia magnética nuclear transitorias durante la aplicación de impulsos largos. Gracias a las observaciones posteriores de Hahn acerca de que las señales de resonancia magnética nuclear transitorias podían medirse después de la aplicación de impulsos cortos, la técnica de impulsos se convirtió en la opción ideal para físicos y químicos que investigaban átomos y moléculas.

Además, Hahn descubrió un fenómeno conocido como "eco de espín", que resultó ser de gran importancia para la medición de los tiempos de relajación. En un principio, Hahn atribuyó estas señales aparentemente falsas a un fallo en su equipo electrónico. Tras un estudio más profundo, reconoció que estaban causadas por la aceleración y desaceleración de los núcleos giratorios debido a las variaciones en los campos magnéticos locales. Al aplicar dos o tres impulsos de radio cortos y, a continuación, escuchar el eco, Hahn descubrió que podía obtener información aún más detallada sobre la relajación del espín nuclear de lo que era posible con un único impulso.

La resonancia magnética nuclear con impulsos y los ecos de espín jugarían un papel esencial en el desarrollo de la resonancia magnética dos décadas después. En aquel momento, sin embargo, la idea de utilizar la resonancia magnética nuclear para la obtención de imágenes simplemente no se le ocurrió a ninguno de los científicos que utilizaban el espectro de resonancia magnética nuclear en física o química. En cualquier caso, antes de que la resonancia magnética nuclear se pudiera convertir en una herramienta práctica para la obtención de imágenes, era necesario realizar algunos avances. A finales de la década de 1950, Russell Varian, de Varian Associates, propuso un nuevo método de impulsos denominado resonancia magnética nuclear con transformada de Fourier. Prácticamente al mismo tiempo, Irving Lowe y Richard E. Norberg, de la Universidad de Washington en St. Louis, demostraron experimental y teóricamente cómo era posible obtener todos los resultados disponibles de los experimentos con onda continua mediante la manipulación matemática de las señales producidas en un experimento con impulsos. Sin embargo, en aquel momento este proceso matemático necesario para analizar los datos de los impulsos (una técnica denominada transformación de Fourier) no resultaba práctico debido a las limitaciones de los equipos informáticos de la época.

Espectro de RMN de protón de alcohol etílico. Los protones en distintos entornos químicos (es decir, CH3, CH2 y OH) resuenan a distintas frecuencias químicas que corresponden a distintos "cambios químicos". La división de la resonancia de los protones de CH2 y CH3 se debe a las interacciones de sus espines con los espines de los protones de los átomos de carbono adyacentes. (Adaptado de "Selected 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectral Data" del Thermodynamics Research Center [TRC], Universidad A&M de Texas, 1982. Actualmente, TRC forma parte del departamento de propiedades físicas y químicas del National Institute of Standards and Technology en Boulder, Colorado.)

A finales de la década de 1960, Richard Ernst y Weston Anderson, que por entonces trabajaban para Varian Associates, estaban estudiando el complejo espectro de resonancia magnética nuclear, de gran interés para los químicos. El hecho de buscar las frecuencias que producen la gran cantidad de líneas del espectro mediante el método de aproximaciones sucesivas hacía que el proceso fuera extremadamente lento. Estos investigadores se dieron cuenta de que si emitían de forma simultánea un intervalo de frecuencias de radio a los átomos de la muestra y, a continuación, realizaban el análisis de Fourier a la señal de impulso resultante, podían obtener todos los resultados del método de onda continua. Esta técnica resultaba mucho más rápida que la anterior, y permitía a los investigadores observar señales hasta diez veces más débiles. Para entonces, los avances realizados en el campo de la informática hacían que la transformación de Fourier resultara práctica. Hoy es posible emplear la resonancia magnética nuclear para analizar muestras muy pequeñas de un material o identificar átomos poco comunes en muestras más grandes. En 1991, Ernst obtuvo el premio Nobel de química por sus contribuciones al desarrollo de la espectroscopia de la resonancia magnética nuclear de alta resolución.

The National Academies

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