La incorporación de polvo de haluro metálico sin plomo en una pantalla de centelleo requirió algunos retoques. Después de desarrollar la técnica correcta, un equipo de KAUST pudo producir una película de centelleo excepcionalmente eficiente, robusta y flexible para mejorar enormemente las imágenes de rayos X médicas, industriales y de seguridad.

Crédito de la foto: © 2022 KAUST.

La incorporación de polvo de haluro metálico sin plomo en una pantalla de centelleo requirió algunos retoques. Después de desarrollar la técnica correcta, un equipo de KAUST pudo producir una película de centelleo excepcionalmente eficiente, robusta y flexible para mejorar enormemente las imágenes de rayos X médicas, industriales y de seguridad.

Los materiales centelleantes emiten luz visible o «centellean» en respuesta a la absorción de fotones invisibles de rayos X de alta energía. Se utilizan para crear imágenes digitales que muestran el paso relativo y la obstrucción de los rayos X cuando golpean un objeto sólido, como un objeto. B. una región del cuerpo, un componente industrial o un objeto que se radiografíe por motivos de seguridad.

El centelleo de rayos X ya es una tecnología de rutina, pero los investigadores buscan constantemente formas de hacerlo más sensible, eficiente y adaptable.

«Los materiales utilizados actualmente tienen varias desventajas, incluidos procesos de fabricación complejos y costosos, resplandor de radioluminiscencia y centelleo no sintonizable», dice Yang Zhou, un postdoctorado en el laboratorio de Omar Mohammed.

Los materiales denominados perovskitas de haluro de plomo han atraído una atención considerable y se muestran prometedores. Las perovskitas novedosas son una categoría de materiales que comparten la misma estructura cristalina que el mineral de perovskita natural, el óxido de calcio y titanio, pero contienen una variedad de átomos diferentes que reemplazan todos o algunos de los que se encuentran en la perovskita natural. Las perovskitas de haluro de plomo contienen tanto plomo como uno o más elementos del grupo de los halógenos, como flúor, cloro, bromo y yodo.

A pesar de las capacidades de las perovskitas de haluro de plomo como centelleadores de rayos X, sus aplicaciones comerciales están limitadas por problemas técnicos, incluida la poca estabilidad cuando se exponen a la luz y al aire, la reabsorción de parte de la luz centelleante y la toxicidad del plomo.

El equipo de KAUST superó estos problemas desarrollando haluros metálicos sin plomo basados ​​en iones de cesio, cobre y yoduro en la proporción Cs.3cobre2I5con cristales de este material incrustados en películas delgadas y flexibles del polímero polidimetilsiloxano.

Los investigadores dicen que fue un desafío distribuir uniformemente los polvos de haluro de cobre en toda la película, pero finalmente lo lograron dispersando el polvo en solvente antes de agregar polidimetilsiloxano.

Sus pantallas de centelleo flexibles pueden detectar rayos X a niveles extremadamente bajos, aproximadamente 113 veces más bajos que una dosis estándar típica para imágenes médicas de rayos X”, dice Omar Mohammed, líder del grupo de investigación.

«Otro avance clave es que la resolución espacial de rayos X reportada en este estudio es la más alta alcanzada hasta la fecha para pantallas basadas en polvo», dice Zhou.

“La flexibilidad física de nuestras películas también es muy importante”, añade Mohammed. Él explica que se necesitan con urgencia pantallas de centelleo flexibles altamente eficientes para analizar mejor las formas difíciles con rayos X.

El equipo ya tiene planes para comercializar su progreso. También esperan refinar sus técnicas de fabricación y explorar el potencial de pantallas similares hechas con composiciones de materiales similares.


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