Concepto de plataforma optoelectrónica portátil de metafabrica totalmente basada en el centelleo. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adv5537
Desde su descubrimiento de Wilhelm Roentgen en 1895, las radiografías se han convertido en un elemento básico de la atención médica moderna, desde los dientes de imágenes y los huesos rotos hasta la detección de los primeros signos de cáncer de mama.
El tipo más común de detector de rayos X utilizado en imágenes médicas hoy utiliza materiales conocidos como centelleadores, que están hechos de compuestos inorgánicos y rígidos. Esta falta inherente de flexibilidad limita sus aplicaciones y, a menudo, requiere que los pacientes retorcieran sus cuerpos para acomodar equipos médicos inquebrantables.
Esta rigidez ha creado una demanda entre los investigadores y la comunidad médica para los materiales centelleantes que son robustos, eficientes y flexibles. Sin embargo, los intentos pasados de satisfacer esta demanda han tenido que sacrificar la durabilidad y la eficiencia para la flexibilidad. Una tela innovadora hecha de fibras inorgánicas flexibles muestra una promesa notable y puede cumplir con los tres requisitos.
Nuevos resultados publicado En la revista de recursos de acceso abierto, los avances científicos describen un nuevo centelleador “metafabric” flexible y flexible que cuenta con un resultado 10 veces mayor que los centelleadores basados en polímeros flexibles anteriores.
Este tejido, desarrollado por Li Xu y su equipo en la Universidad Politécnica de Hong Kong, podría revolucionar cómo se realizan las imágenes de rayos X y potencialmente podría permitir el monitoreo de la salud portátil y el blindaje de rayos X.
“Este trabajo ofrece un paradigma previamente indefinido para una estrategia de diseño del sistema de centelleador que mantiene el alto rendimiento de los centelleadores inorgánicos al tiempo que agrega la funcionalidad de ser conformalmente flexible y portátil como telas”, señaló Xu.
El centelleo y las imágenes de rayos X sensibles basados en centelleadores metafabrales. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adv5537
Cuando las radiografías de alta frecuencia golpean los átomos en un detector basado en el centelleo, excitan los electrones en el material, lo que los eleva a un nivel de mayor energía. A medida que los electrones se relajan y regresan a su estado de menor energía, vuelven a emitir esa energía como fotones visibles, que luego son recogidos por un fotodetector, convertidos en una señal eléctrica, amplificadas y analizadas para formar una imagen.
La eficiencia de cualquier material centelleante es directamente proporcional al número atómico de sus elementos constituyentes: cuanto mayor sea el número atómico, o el número Z, mejor será el material para convertir los rayos X a luz visible.
Hasta ahora, para lograr flexibilidad, los centelleadores estaban hechos de materiales orgánicos de bajo número Z o polímeros integrados con polvos a nanoescala inorgánicos. Ambos enfoques son menos eficientes que los centelleadores rígidos hechos de materiales como el oxisulfuro de gadolinio dopado con terbio (GD2O2S: TB) y perovskitas (Catio3).
Para lograr su diseño innovador y convertir los centelleadores rígidos en formas de tela flexibles, los investigadores utilizaron un proceso conocido como electrohilado sol-gel, que (como su nombre) usa un campo eléctrico para tirar y estirar una mezcla cristalina de gel en hilos de fibras inorgánicas notablemente finas.
Este enfoque transformó a los centelleadores inorgánicos frágiles en un uso X metafabric, denominado, que se puede tejer en una variedad de formas y tamaños. La tela también es “transpirable” y puede integrarse perfectamente en tecnología portátil.
Plataforma portátil habilitada para Metafabric Scintillator para aplicaciones de circuito cerrado. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adv5537
Este estudio demostró principalmente la prueba de concepto del diseño del equipo. Sin embargo, su integración con fotodetectores flexibles aún no se ha realizado. Otras limitaciones potenciales incluyen la seguridad del material para el contenido directo de la piel y su rentabilidad para la fabricación a gran escala.
Sin embargo, si se realiza, sus aplicaciones potenciales incluyen imágenes de rayos X portátiles para diagnósticos médicos, plataformas de salud móviles para imágenes de rayos X, monitoreo visual de radiación en entornos peligrosos y blindaje de radiación integrados en ropa cómoda.
Escrito para usted por nuestro autor Charles Blueeditado por Sadie Harley
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Más información: Li Xu et al, centelleadores metafabrales totalmente inorgánicos para la detección e imágenes de rayos X de rayos X conformalmente flexibles y portátiles, avances científicos (2025). Dos: 10.1126/sciadv.Adv5537. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv5537
© 2025 Science X Network
Cita: la tela de detección de rayos X portátiles ofrece una alternativa flexible a la tecnología de imagen actual (2025, 1 de julio) Recuperada el 1 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-wearable-ray-fabric-Flexible-alternative.html
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