Zmiana w prześwietleniach? Przełomowy wynalazek z Arabii

Naukowcy z saudyjskiego Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha opracowali nowy sensor rentgenowski, który umożliwia uzyskanie wyraźnych zdjęć przy znacznie niższej dawce promieniowania. Ta innowacja może zrewolucjonizować diagnostykę medyczną i zastosowania przemysłowe promieni X, zwiększając ich efektywność i przekładając się na wyższy stopień bezpieczeństwa.

Promienie rentgenowskie są fundamentem nowoczesnych metod diagnostycznych, takich jak prześwietlenia czy tomografia komputerowa. Odgrywają też kluczową rolę w przemyśle. Jednak ich jonizujący charakter niesie ze sobą ryzyko dla zdrowia, szczególnie przy powtarzającej się ekspozycji na wysokie dawki promieniowania. Są one przeważnie bezpieczne dla pacjentów, ale mogą zagrażać osobom, które obsługują urządzenia generujące promieniowanie. Potrzeba bowiem tysięcy skanów, by pojawiły się skumulowane efekty promieniowania.

Naukowcy od lat poszukują sposobów na zmniejszenie ekspozycji pacjentów i personelu medycznego. Powtarzająca się ekspozycja na promieniowanie o wysokiej energii może bowiem stanowić zagrożenie nie tylko dla ludzi, ale również prowadzić do uszkodzeń sprzętu elektronicznego, na przykład skanowanego na lotniskach. Zespół badaczy z Uniwersytetu Króla Abdullaha wykonał duży krok w kierunku zwiększenia bezpieczeństwa, opracowując nowatorski, bardziej czuły detektor rentgenowski.

- Dokonanie to obniża granice wykrywalności i otwiera drogę do bezpieczniejszego i bardziej energooszczędnego obrazowania medycznego oraz monitoringu przemysłowego – powiedział Omar F. Mohammed, główny autor badania opublikowanego w magazynie "ACS Central Science".

Aby zwiększyć czułość detektorów, naukowcy dążyli do zminimalizowania szumu tła generowanego przez urządzenie. W tym celu zastosowali wyspecjalizowane kryształy perowskitowe połączone z kaskadowym układem elektrycznym, co pozwoliło niemal o połowę zredukować szumy. Dzięki temu znacząco poprawiono limit wykrywalności promieni rentgenowskich.

W przeprowadzonych testach nowy detektor ujawnił drobne szczegóły na radiogramach, takie jak metalowa igła przebijająca malinę czy wewnętrzne elementy kabla USB. Zespół naukowców zapewnia, że technologia ta może w przyszłości przyczynić się do powstania bezpieczniejszych i bardziej precyzyjnych komercyjnych urządzeń rentgenowskich.

Promienie rentgenowskie, podobnie jak światło widzialne i fale radiowe, są formą promieniowania elektromagnetycznego, jednak o znacznie wyższej energii. Dzięki temu mogą przenikać przez większość materiałów, m.in. przez tkanki miękkie ludzkiego ciała. Tworząc obraz rentgenowski, promienie te przepuszczane są przez ciało i zatrzymują się w gęstszych tkankach, takich jak kości, co skutkuje jaśniejszymi obszarami na radiogramie.

Nowy sensor może znacząco obniżyć dawkę promieniowania potrzebną do uzyskania wyraźnego obrazu, co ma istotne znaczenie dla bezpieczeństwa pacjentów i personelu. Ponadto technologia ta może znaleźć zastosowanie w przemyśle. Dzięki temu umożliwi dokładniejszy monitoring z mniejszym ryzykiem uszkodzenia sprzętu elektronicznego.