新型石墨烯-鈣鈦礦X射線探測器
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)十七號報道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種利用三維氣溶膠噴墨打印產(chǎn)生高效X射線探測器的新方法，這種新型探測器可以很容易地集成到標(biāo)準(zhǔn)微電子設(shè)備中，從而大大提高了醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的性能。研究結(jié)果發(fā)表在"美國化學(xué)學(xué)會科學(xué)月刊"(ACSNano)上。
這種由石墨烯和鈣鈦礦組成的新探測器是由洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(洛桑Federal Institute of Technology)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院弗洛(Flo)領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊研發(fā)的。研究人員利用瑞士電子和微電子中心的噴霧器打印設(shè)備，將鈣鈦礦層以3D形式打印在石墨烯襯底上。其想法是，鈣鈦礦在器件中充當(dāng)光電探測器和電子中繼器，而石墨烯則放大輸出電信號。
此外，研究人員還使用了碘化鉛鈣鈦礦，由于其迷人的光電特性和低的制造成本，最近引起了人們的廣泛關(guān)注。
該小組的化學(xué)家Ndre Howath說："這種鈣鈦礦含有重原子，為光子提供了高散射截面，因此它是X射線探測的完美候選。
結(jié)果表明，該方法生產(chǎn)的X射線探測器具有破紀(jì)錄的高靈敏度，是同類最佳醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的四倍以上。
使用帶有石墨烯的光伏鈣鈦礦大大增強(qiáng)了對X射線的響應(yīng)。"這意味著，如果我們在X射線成像中使用這兩種材料的組合，成像所需的X射線劑量可減少1000多倍，從而減少這種高能電離輻射對人體健康的危害。
鈣鈦礦石墨烯探測器的另一個優(yōu)點是它不需要精確的光電倍增管或復(fù)雜的電子設(shè)備，因此它使醫(yī)學(xué)成像變得簡單，弗洛說。
報告稱，這項研究中使用的噴霧劑噴墨打印技術(shù)是一項相當(dāng)新穎的技術(shù)，可用于制作電阻、電容器、天線、傳感器和薄膜晶體管等3D打印電子元件，甚至在手機(jī)外殼等特定襯底上打印電子產(chǎn)品。
除X射線外，X射線醫(yī)學(xué)用途還包括透視、癌癥放射治療和計算機(jī)斷層掃描。然而，這種新探測器易于合成，具有更多的前沿應(yīng)用領(lǐng)域。它可以廣泛應(yīng)用于太陽能電池、LED燈、激光和光電探測器。
