3D-печать перовскитов на графене позволит создать детекторы рентгеновского излучения нового поколения

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), создали детекторы рентгеновского излучения с рекордной чувствительностью, которые могут значительно повысить эффективность и снизить стоимость и опасность для здоровья медицинских устройств визуализации.

Для их создания ученые под руководством Ласло Форро из Школы фундаментальных наук использовали трехмерную аэрозольную струйную печать в процессе которой они смогли напечатать слой из перовскита иодида свинца метиламмония (MAPbI3) на графеновой подложке. Идея состоит в том, что в полученном устройстве перовскит действует как детектор фотонов и источник электронов, в то время как графен усиливает исходящий электрический сигнал.

Схематическое изображение метода аэрозольной струйной печати, разработанного в этом исследовании, показано на изображении ниже. Раствор перовскита иодида свинца метиламмония фокусируется азотом (N2) в заданное положение в сопле. Особенность материала заключается в том, что сформированные нанокристаллы в полете не растекаются по графеновой подложке, что позволяет создавать трехмерные структуры.

Как сообщается, метод позволил получить детекторы рентгеновского излучения с рекордной чувствительностью и достичь четырехкратного улучшения по сравнению с лучшими в своем классе медицинскими устройствами визуализации.

"Благодаря использованию фотоэлектрических перовскитов с графеном реакция на рентгеновские лучи значительно выросла, - говорит Форро. - Это означает, что если мы будем использовать эти модули в устройствах рентгеновской визуализации, необходимая доза рентгеновского излучения для формирования изображения может быть уменьшена более чем в тысячу раз, что снизит опасность для здоровья людей от него".

Ознакомиться со статьей "Ultrasensitive 3D Aerosol-Jet-Printed Perovskite X-ray Photodetector" об этом исследовании можно в ACS Nano.