Detector de rayos X flexible

Los rayos X son una forma rápida e indolora de que los médicos vean el interior de una persona. La mayoría de los detectores de rayos X están integrados en instrumentos grandes, sin movilidad y rígidos. Disponer de detectores que pudieran ajustarse a las partes curvadas del cuerpo o amoldarse al interior de espacios reducidos resultaría ideal para algunas aplicaciones de obtención de imágenes médicas y de vigilancia de niveles de radiación.

En intentos anteriores de crear detectores flexibles se ha recurrido a los armazones organometálicos (MOFs) porque son materiales semiconductores que responden a la radiación electromagnética creando una corriente eléctrica. Sin embargo, algunos de estos MOFs siguen incluyendo plomo, al igual que los detectores de rayos X que se utilizan actualmente.

Un equipo que incluye a Zheng Li y Shenqiang Ren, ambos de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York) en Estados Unidos se propuso crear un MOF libre de metales pesados para crear un detector de rayos X flexible con el que obtener imágenes.

Los investigadores mezclaron una solución de sal de cloruro de níquel y 2,5-diaminobenceno-1,4-ditiol (DABDT) durante varias horas, creando un MOF en el que el níquel unía las moléculas de DABDT. En las pruebas iniciales, el MOF que contenía níquel resultó ser más sensible que los de detectores previos cuando se le irradiaba con rayos X con una energía comparable a la de una radiografía. A continuación, para fabricar un detector de rayos X flexible, el equipo intercaló el MOF que contenía níquel entre electrodos de película de oro, uno de ellos sobre una superficie de plástico flexible. Utilizaron cables de cobre para transmitir la corriente desde cada píxel de una matriz de 12 x 12 y cubrieron todo el dispositivo con un polímero flexible a base de silicona.

Un armazón organometálico semiconductor y flexible ha sido incorporado en un prototipo de detector de rayos X. (Foto: Adaptada de Nano Letters 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02336)

Las pruebas iniciales con este dispositivo han sido satisfactorias y todo apunta a que estamos a punto de ver surgir una nueva generación de equipos de imagen radiológica y detección de la radiación, sin las limitaciones impuestas por la rigidez, pesadez y nula movilidad de los aparatos tradicionales.

Li y sus colegas exponen los detalles de la nueva tecnología en la revista académica Nano Letters, bajo el título “Flexible Lead-Free X-ray Detector from Metal-Organic Frameworks”. (Fuente: NCYT de Amazings)