新型最薄X光成像板厚度不到10納米

醫院中常見的普通X光成像用於檢查骨骼斷裂和其它各種疾病。(ShutterStock)

【大紀元2021年11月30日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）科學家製成了至今為止最薄的X射線感應材料，其成像分辨率高、速度快，研究者稱未來可以「用X射線成像實時看到蛋白質及細胞的發展和移動」。

研究稱這種單硫化物（SnS）感應材料的厚度還不到10納米。作為對比，普通紙張的厚度大約是10萬納米；人們的指甲每秒鐘長1納米。在此之前，最薄的X射線感應材料厚度可以達到20～50納米。

主要研究者之一澳大利亞莫納什大學（Monash University）材料科學和工程學教授賈西尼亞克（Jacek Jasieniak）介紹說，這項技術意味著，將來有一天研究人員可以實時觀測細胞的發展過程。

「SnS納米片反應非常快，只要幾毫秒。」他說，「掃描後幾乎可以立即成像。理論上說，你可以實時看見被成像物體的變化。你可以看見細胞之間的互動，你得到的不是靜態的圖像，用X射線你能看見蛋白質和細胞的發展和運動。」

研究介紹說，目前X射線掃描技術大致可以分為硬性（hard X-rays）和軟性（soft X-rays）兩類。前者就是醫院通常用於透視人體、檢查骨頭是否斷裂及探查各種疾病的掃描技術。

後者比較不為人所知，它能量較低，可用於觀測蛋白質和活體細胞。在軟性X射線的某個波段內，水看起來是透明的。利用這種X射線的掃描技術就是利用了此特性進行成像。這種X射線需要用到同步加速器，比如瑞士的大型強子對撞機（LHC）那樣的設備。但是要使用這些設施必須前往瑞士，這很不方便，成本也太高。

近年來，軟X射線激光源的研究有所進展，無需同步加速器也可以產生這種X射線光源，成本大幅降低，而且機器是便攜式，大大增加了研究人員可以用到這些設備的機會。

但是，這種設備需要配合高敏感度的X射線探測材料使用，當然成本也不能太高。這份研究發明的SnS感應材料正是這個用途。

研究稱使用液態金屬剝離法，造出質量高、面積大、厚度可控的材料，在軟X射線光源使水透明的波段感應度很高。通過把薄層材料堆疊處理，還有希望進一步提高它的敏感度。

研究者表示，與現有的軟X射線感應材料相比，此發明是一項重大突破。他們希望這項技術能打開一個新的研究領域，開發下一代高敏感度、超薄X射線感應材料。

這份研究10月27日發表於《高級功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊。

責任編輯：孫芸