La detección de rayos X es de gran importancia en diversas aplicaciones, como la detección de radiación, el diagnóstico médico y la inspección de seguridad. Una forma popular de lograr la detección de rayos X es integrar un fotodetector con un material luminiscente llamado centelleador, que emite energía en forma de luz. Los centelleadores pueden convertir fotones de rayos X de alta energía en luminiscencia visible de baja energía.

En la actualidad, los centelleadores de rayos X suelen utilizar materiales inorgánicos o complejos de metales pesados. Estos centelleadores funcionan bien pero tienen varias desventajas intrínsecas, incluida la toxicidad, las duras condiciones de preparación y el alto costo de los recursos de metales raros. Desarrollar nuevos diseños para centelleadores de rayos X eficientes y sin metales es un desafío, pero se reconoce ampliamente que los centelleadores orgánicos puros ofrecen claras ventajas sobre los inorgánicos:son de bajo costo, flexibles y fáciles de preparar. Aún así, el progreso reciente en radioluminiscencia eficiente se ha centrado principalmente en moléculas pequeñas, o monómeros, que están inevitablemente asociados con problemas de procesabilidad y repetibilidad.

Investigadores de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing (NUPT, China) informaron recientemente sobre una estrategia efectiva para preparar centelleadores poliméricos radioluminiscentes que exhiben múltiples colores de emisión. Los polímeros orgánicos varían en color de emisión de azul a amarillo, con alto brillo en estado amorfo. Su brillo se debe a la copolimerización por radicales de ácido poliacrílico cargado negativamente y diferentes sales de fosfonio cuaternario cargadas positivamente. Uno de los polímeros obtenidos (P2) exhibe una alta fotoestabilidad bajo una alta dosis de irradiación de rayos X (27,35 Gy) y tiene un límite de detección de 149 nGy s ^–1 , un rendimiento superior al de los centelleadores convencionales basados ​​en antraceno.

Como se informó en Advanced Photonics , los investigadores utilizaron con éxito los centelleadores poliméricos orgánicos para la radiografía de rayos X. En primer lugar, fabricaron una pantalla de centelleo transparente, que se logró por simple fundición de estos materiales poliméricos en la placa de cuarzo, debido a su excelente procesabilidad. Luego, los investigadores realizaron imágenes de rayos X de la pantalla del centelleador a través de una placa de patrón de prueba de rayos X estándar para medir la resolución máxima posible para la radiografía usando esta pantalla del centelleador. Obtuvieron una resolución máxima de 8,7 pares de líneas (lp) mm ^-1 a un valor MTF de 0,2. Estos resultados demuestran el excelente potencial de los polímeros orgánicos como pantallas de centelleo para imágenes de rayos X de alta calidad.

Según el autor correspondiente Qiang Zhao, profesor del Instituto NUPT de Materiales Avanzados y del Laboratorio Estatal Clave de Electrónica Orgánica y Pantallas de Información, "Este enfoque general y sencillo para diseñar centelleadores poliméricos amorfos y libres de metales con radioluminiscencia multicolor para rayos X de alta resolución la generación de imágenes es un hito que significa el comienzo de una nueva vía de investigación para materiales poliméricos radioluminiscentes flexibles y de bajo costo. Anticipamos que la estrategia de diseño será ampliamente adoptada por las comunidades de ciencia de materiales, fotónica, optoelectrónica y bioimagen". + Explora más

El nanocompuesto proporciona una captura de rayos X de imagen perfecta