Il rilevamento dei raggi X è di grande importanza in diverse applicazioni, come il rilevamento delle radiazioni, la diagnosi medica e l'ispezione di sicurezza. Un modo popolare per ottenere il rilevamento dei raggi X è integrare un fotorilevatore con un materiale luminescente chiamato scintillatore, che emette energia sotto forma di luce. Gli scintillatori possono convertire fotoni di raggi X ad alta energia in luminescenza visibile a bassa energia.

Attualmente, gli scintillatori a raggi X utilizzano comunemente materiali inorganici o complessi di metalli pesanti. Questi scintillatori funzionano bene ma presentano diversi svantaggi intrinseci, tra cui tossicità, condizioni di preparazione difficili e l'alto costo delle risorse di metalli rari. Lo sviluppo di nuovi progetti per scintillatori di raggi X efficienti e privi di metalli è impegnativo, ma è ampiamente riconosciuto che gli scintillatori organici puri offrono vantaggi distinti rispetto a quelli inorganici:sono economici, flessibili e facili da preparare. Tuttavia, i recenti progressi nella radioluminescenza efficiente si sono concentrati principalmente su piccole molecole, o monomeri, che sono inevitabilmente associati a problemi di processabilità e ripetibilità.

I ricercatori dell'Università delle poste e delle telecomunicazioni di Nanchino (NUPT, Cina) hanno recentemente riportato una strategia efficace per preparare scintillatori polimerici radioluminescenti che esibiscono più colori di emissione. I polimeri organici variano nel colore di emissione dal blu al giallo, con elevata brillantezza allo stato amorfo. La loro brillantezza è dovuta alla copolimerizzazione radicalica dell'acido poliacrilico con carica negativa e di diversi sali di fosfonio quaternario con carica positiva. Uno dei polimeri ottenuti (P2) mostra un'elevata fotostabilità sotto un elevato dosaggio di irradiazione di raggi X (27,35 Gy) e ha un limite di rilevamento di 149 nGy s ^–1 , una prestazione superiore a quella degli scintillatori convenzionali a base di antracene.

Come riportato in Fotonica avanzata , i ricercatori hanno utilizzato con successo gli scintillatori polimerici organici per la radiografia a raggi X. In primo luogo, hanno fabbricato uno schermo scintillatore trasparente, ottenuto mediante semplice colata a goccia di questi materiali polimerici sulla lastra di quarzo, grazie alla loro eccellente lavorabilità. Quindi i ricercatori hanno eseguito l'imaging a raggi X dello schermo scintillatore attraverso una piastra del modello di test a raggi X standard per misurare la massima risoluzione possibile per la radiografia utilizzando questo schermo scintillatore. Hanno ottenuto una risoluzione massima di 8,7 coppie di linee (lp) mm ^-1 a un valore MTF di 0,2. Questi risultati dimostrano l'eccellente potenziale dei polimeri organici come schermi scintillatori per l'imaging a raggi X di alta qualità.

Secondo l'autore corrispondente Qiang Zhao, professore al NUPT Institute of Advanced Materials e State Key Laboratory of Organic Electronics and Information Displays, "Questo approccio generale e diretto per la progettazione di scintillatori polimerici amorfi privi di metalli con radioluminescenza multicolore per raggi X ad alta risoluzione "l'imaging è una pietra miliare che indica l'inizio di una nuova strada di ricerca per materiali polimerici radioluminescenti flessibili a basso costo. Prevediamo che la strategia di progettazione sarà ampiamente adottata dalle comunità di scienza dei materiali, fotonica, optoelettronica e bioimaging". + Esplora ulteriormente

Il nanocomposito fornisce un'acquisizione di raggi X perfetta per le immagini