Detector dobrável e altamente sensível representa um passo em direção a raios X mais seguros

Os raios X são um componente comum de testes de diagnóstico e monitoramento industrial, usados ​​para tudo, desde monitorar seus dentes até escanear sua mala no aeroporto. Mas os raios de alta energia também produzem radiação ionizante, que pode ser perigosa após exposições prolongadas ou excessivas.

Agora, pesquisadores que publicam em Ciência Central ACS deram um passo em direção a raios X mais seguros ao criar um detector altamente sensível e dobrável que produz imagens de boa qualidade com dosagens menores de raios.

“Este avanço reduz os limites de detecção e abre caminho para imagens médicas e monitoramento industrial mais seguros e eficientes em termos energéticos”, diz Omar F. Mohammed, autor correspondente do estudo. “Isso demonstra que os dispositivos projetados em cascata melhoram as capacidades dos cristais únicos na detecção de raios X.”

Assim como a luz visível e as ondas de rádio, os raios X são uma forma de radiação eletromagnética. Seu estado de alta energia permite que passem pela maioria dos objetos – incluindo os tecidos moles do nosso corpo. Para produzir uma imagem de raios X, chamada radiografia, os raios passam através do corpo e aparecem como formas sombreadas na imagem, ou ficam presos em tecidos mais densos, como ossos, deixando para trás uma área branca mais brilhante.

A quantidade de radiação a que um paciente é exposto durante um único exame não é perigosa, e seria necessário passar por milhares de exames para começar a notar efeitos compostos. No entanto, estas exposições repetidas a raios de alta energia podem danificar equipamentos eletrónicos ou representar um risco para alguém como um técnico de raios X. Então, quanto menos raios forem usados ​​durante uma varredura, melhor, certo?

Infelizmente, menos raios significam uma radiografia de qualidade inferior. Mas, aumentando a sensibilidade do detector, teoricamente poderia ser produzido um raio X de baixa dose e alta qualidade. Assim, Omar Mohammed e colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah projetaram um dispositivo que facilita essas condições de raios X mais seguras.

Para aumentar a sensibilidade do detector de raios X, os pesquisadores procuraram minimizar a corrente escura – o ruído de fundo residual – gerada pelo dispositivo. Para fazer isso, eles criaram detectores usando cristais especializados de perovskita de brometo de chumbo e metilamônio e, em seguida, conectaram os cristais em uma configuração elétrica conhecida como cascata.

A configuração em cascata reduziu quase pela metade a corrente escura, o que melhorou o limite de detecção de raios X em cinco vezes em comparação com detectores anteriores feitos dos mesmos cristais, mas sem a cascata.

Radiografias feitas com o novo detector revelaram detalhes finos, como uma agulha de metal perfurando uma framboesa e os componentes internos de um cabo USB. A equipe afirma que essa tecnologia é um método promissor para o desenvolvimento de dispositivos comerciais de raios X dobráveis, mais seguros e sensíveis, que serviriam para minimizar a exposição à radiação durante procedimentos médicos e capturar detalhes sutis no monitoramento industrial.