Исследователи Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Китая разработали уникальные материалы для рентгеновских исследований, способные стать основой для гибких и чувствительных детекторов. Эти новые материалы открывают возможность создавать рентгеновские аппараты любых форм и размеров, не теряя при этом качества изображения, а сами детекторы можно свободно гнуть — их эффективность от этого не снижается. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе СФУ.
Процесс получения рентгеновского снимка строится на том, что лучи проходят сквозь тело или предмет, затем часть их задерживается плотными структурами, а оставшиеся попадают на специальный приёмник. Материал в детекторе, называемый сцинтиллятором, преобразует рентгеновское излучение сначала в свет, а затем в электрический сигнал, из которого формируется цифровое изображение.
Проблема современных рентгеновских детекторов в том, что большинство сцинтиляторов очень хрупкие, из-за чего возможна только простая и ограниченная форма устройств. Поэтому исследователи СФУ занялись поиском гибких материалов, не теряющих рабочих свойств при изгибе или растяжении. Кроме того, учёные поставили задачу исключить тяжёлые металлы из состава новых сцинтилляторов, чтобы сделать их экологически безопасными и безвредными при утилизации.
В результате совместной работы команда разработала инновационный приёмник рентгеновского излучения, способный растягиваться в четыре раза. При этом оптические свойства и эффективность преобразования сохраняются: квантовый выход составил 91 и 100 процентов.
Как отмечает один из авторов, Максим Молокеев, это значит, что почти все частицы рентгеновского потока превращаются в видимый свет, что позволяет создавать максимально информативные снимки как в медицине, так и в промышленности.
Разработанные детекторы обладают высокими показателями разрешения (на уровне лучших современных технологий — 14 пар линий на миллиметр), а также водостойкостью, термостойкостью и экологичностью. Это делает их конкурентоспособными с существующими аналогами по всему миру.
Гибкие материалы позволят выпускать аппаратуру для сложных поверхностей или компактную медицину, а также более удобные устройства для безопасности в аэропортах. Новинки не требуют редких либо дорогих ресурсов, легко выдерживают внешние воздействия и могут найти применение в самых разных сферах.
Исследователи планируют продолжать работу: дальнейшее совершенствование свойств новых материалов поможет сделать рентгеновские исследования ещё более эффективными и доступными.
Российские учёные сделали мембраны для топливных элементов крепче и эффективнее. Они демонстрируют характеристики, сопоставимые с импортными образцами, а мощность топливного элемента с новой мембраной оказалась на 20 процентов выше, чем на стандартных аналогах.