Nuovi rilevatori di raggi X ultrasottili faranno “vedere le cose in tempo reale”

Credito: Jonathan Borba, Pexels, 4297519

E il più sottile rivelatore di raggi X mai costruito quello annunciato oggi in un comunicato dell’ARC Center of Excellence in Exciton Science. I ricercatori hanno usato nanofogli di monosolfuro di stagno, che hanno un’alta efficienza nell’assorbimento dei fotoni, per costruire rilevatori di raggi X morbidi e ultrasottili con un livello di sensibilità molto elevato e con un tempo di risposta molto rapido.
I ricercatori descrivono il funzionamento e la costruzione dei nuovi rivelatori di raggi X ultrasottili in uno studio apparso su Advanced Functional Materials.[1]

Monosolfuro di stagno

Il monosolfuro di stagno già da diversi anni é oggetto di ricerca in quanto è considerato un materiale promettente del settore del fotovoltaico così come in quello di transistor ad effetto di campo in quello della catalisi.
I nanofogli di monosolfuro di stagno risultano ancora più efficienti e sensibili di quelli di perovskiti ad alogenuri metallici, un altro materiale emergente, in quanto mostrano tempi di risposta più rapidi, una caratteristica essenziale per i rilevatori di raggi X, in particolare per quelli che si sintonizzano sulla lunghezza d’onda dei raggi X molli (lunghezza d’onda superiore a 0,1 nm).

Spessore più basso di 10 nanometri

I nuovi rivelatori di raggi X costruiti dal team hanno uno spessore più basso di 10 nanometri. Si tratta di uno spessore davvero minimale: si consideri che uno foglio di carta può essere spesso all’incirca 100.000 nm e che le unghie umane crescono, in media, di un nanometro ogni secondo, come spiega lo stesso comunicato.
Si tratta di un bel miglioramento in termini di spessore dei rivelatori di raggi X: i precedenti più sottili erano caratterizzati da uno spessore che andava dai 20 ai 50 nm.

Rilevatori di raggi X

I rilevatori di raggi X sono dispositivi che servono per individuare, analizzare e misurare la distribuzione dell’energia trasportata dalle radiazioni alla lunghezza d’onda dei raggi X. Vengono usati soprattutto nel settore dell’imaging medico e nei contatori Geiger.

Sarà possibile vedere le cellule in tempo reale mentre interagiscono

Con i nuovi rivelatori di raggi X ultrasottili si può scansionare di tutto e si può ottenere un’immagine visuale dei flussi pressoché istantaneamente, come spiega Jacek Jasieniak, ricercatore del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali all’Università Monash e autore senior dello studio. Con l’elevata sensibilità e con l’altrettanto elevata risoluzione temporale, praticamente è possibile “vedere le cose in tempo reale”. Si potrebbe, per esempio, osservare le cellule mentre interagiscono: “Non stai solo producendo un’immagine statica, potresti vedere proteine e cellule evolversi e muoversi usando i raggi X”.

Note e approfondimenti

  1. Soft X‐ray Detectors Based on SnS Nanosheets for the Water Window Region – Shabbir – – Advanced Functional Materials – Wiley Online Library (IA) (DOI: 10.1002/adfm.202105038)

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