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新型“夜明珠”纳米材料让手机也能拍摄X光片

发布时间:2021-02-20 15:36:55  |  来源:科技日报  |  作者:   |  责任编辑:科学频道

科技日报福州2月18日电 (黄阿火 葛海峡 记者 谢开飞)我国高端X射线影像设备及关键零部件依赖进口的局面有望改观!记者18日从福州大学获悉,该校杨黄浩教授、陈秋水教授和新加坡国立大学刘小钢教授领衔的科研团队,在国际上率先发现一类高性能的纳米闪烁体长余辉材料,并成功研发了新型柔性X射线成像技术,使常规的单反相机和手机等也能拍摄X光片。这一原创性成果18日在国际权威杂志《自然》上在线发表。

据介绍,传统X射线影像设备难以对曲面及不规则目标物的三维X射线成像,且存在体积庞大、设备昂贵等问题。相对于传统刚性器件,作为新兴技术的柔性电子器件具有更大的灵活性,能够适应不同的工作环境。但是柔性X射线成像关键技术一直难以攻克。

长余辉指的是在紫外可见光、X射线等激发光停止后,仍可以持续发光几秒甚至几个小时的一类发光现象,如传说中的夜明珠在黑暗中可以持续发光。“基于长余辉材料独特的发光性质,我们首次用长余辉材料实现柔性X射线成像,但传统长余辉材料需要高温制备且颗粒太大,无法用于制备柔性器件。”杨黄浩说。

针对上述瓶颈问题,科研人员从稀土卤化物晶格中获取灵感,制备出新型的稀土纳米闪烁体长余辉材料。在此基础上,将纳米闪烁体长余辉材料与柔性基质相结合,成功研制出了透明、可拉伸、高分辨的柔性X射线成像设备。这一技术具有制备工艺简单、成本低、成像性能优异等优势,在便携式X射线探测器、生物医学、工业探伤、高能物理等领域展现出巨大的潜力和应用价值。

相关专家表示,该研究颠覆了传统X射线成像技术,将有力地推进高端X射线影像装备的国产化,标志着我国在柔性X射线成像技术方面进入国际先进行列。