ТАСС, 4 августа. Ученые создали гибкий органический материал без тяжелых металлов в составе, который может поглощать рентгеновское излучение. Его можно использовать для создания портативных рентгеновских аппаратов и датчиков радиации, пишут исследователи в научном журнале ACS Nano Letters.
"Металл-органические каркасы уже применялись для создания датчиков рентгеновского излучения, однако эти материалы содержали в себе свинец и другие тяжелые металлы, подобно классическим рентгеновским аппаратам. Мы разработали новый материал, благодаря которому можно создать полностью гибкий детектор рентгеновского излучения без свинца в составе", – пишут исследователи.
Так называемые металлорганические каркасы (МОК) – это полимерные материалы, по своей структуре похожие на пчелиные соты. Они состоят из ионов металлов и различных органических соединений. Благодаря подобному устройству они отличаются высокой пористостью и прочностью. Катализаторы и фильтры на базе МОК уже применяются в промышленности для очистки воздуха от углекислого газа или водорода и хранения этих газов.
Размеры сот в подобных структурах могут меняться в широких пределах в зависимости от температуры среды, давления и других физических и химических параметров. Опираясь на это свойство МОК, ученые недавно создали наночастицы, способные извлекать воду из воздуха, а также доставлять большие дозы антиоксидантов или лекарств в определенные клетки и ткани тела человека.
В новом исследовании китайские и американскик химики под руководством профессора Университета Буффало Шэньцяна Жэня приспособила металлорганические каркасы для создания первых гибких датчиков ионизирующего излучения, производство которых не причиняет вреда окружающей среде.
Как обнаружили ученые, подобными свойствами обладают некоторые типы МОК, состоящие из органического вещества DABDT и никеля. При облучении рентгеновским или другим типом ионизирующего излучения электрическое сопротивление этих металл-органических каркасов заметно вырастает, благодаря чему их можно использовать как основу для портативных датчиков радиации и медицинских рентгеновских аппаратов.
В дополнение к этому, ученые обнаружили, что созданный ими материал был особенно чувствителен к рентгеновским волнам с энергией в 20 килоэлектронвольт (кэВ), на которой работает большинство современных диагностических приборов. В этом отношении никелевый МОК заметно превосходил другие гибкие материалы, созданные в последние годы.
Подобные характеристики этого материала, по мнению химиков, открывают дорогу для его применения как в качестве основы для стационарных рентгеновских аппаратов, так и для создания различных носимых датчиков радиации. Они позволят медикам или ученым отслеживать действие ионизирующего излучения на организм человека или животных в режиме реального времени, подытожили ученые.