石墨烯-钙钛矿新型X射线探测器问世
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  • 重庆聊VR
  • 2023-09-19 14:00:15 3030

科技日报报道:瑞士洛桑联邦理工学院科研团队创新3D打印技术,开发高效X射线探测器

引领医疗成像革命,革新探测器设计

瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员,通过引入3D气溶胶喷射打印技术,成功研发出一种新型X射线探测器。这一突破性的发明不仅简化了探测器的集成过程,还能显著提升医疗成像设备的性能。研究成果发表在《ACS Nano》杂志上。

基础科学的创新结晶

由福罗教授领导的研究小组,将石墨烯与钙钛矿材料结合,创造出了这一革命性探测器。通过在石墨烯基底上3D打印钙钛矿层,该团队实现了光电性能的高效转换,其中钙钛矿作为光子探测器和电子放电器,而石墨烯则负责放大输出的电信号。

超越传统,探索未来

研究人员采用的是甲基碘化铅钙钛矿,因其独特的光电性能和低廉的制造成本,备受青睐。恩德雷·霍瓦特指出,钙钛矿内含的重原子提供了高散射截面,使得其成为X射线探测的理想材料。

提升灵敏度,降低剂量

实验结果显示,使用石墨烯与光伏钙钛矿组合的探测器,其灵敏度比当前最佳医学成像设备高出四倍。福罗解释称,这一组合能显著增加对X射线的响应,有望使X射线成像所需的剂量减少千倍以上,减轻对人体健康的潜在危害。

简化流程,扩大应用

这种探测器无需依赖精密的光电倍增管或复杂电子设备,简化了医学成像过程。气溶胶喷射打印技术的引入,不仅限于制造电子元件,如电阻、电容、天线、传感器和薄膜晶体管,还可能在特定基材上打印电子产品,如手机外壳。

多元化应用前景

除X光照片外,X射线在透视、癌症放射治疗和电子计算机断层扫描等领域也有广泛应用。基于钙钛矿的探测器因其易于合成和广泛的应用领域,不仅限于医疗成像,还适用于太阳能电池、LED灯、激光器和光电探测器等其他技术领域。

总编辑点评

钙钛矿以其在制造高效光伏电池方面的广泛应用为人所知,但其作为X射线探测器的潜力同样不容忽视。其独特的载流子输运特性及重原子组成的架构,使得基于钙钛矿化合物的探测器在灵敏度和能耗方面表现出色。随着技术的进一步优化,未来X射线探测器的性能有望再上新台阶,为医疗成像领域带来革命性变革。

    本文来源:图灵汇
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