L'imagerie par rayons X est un moyen rapide et indolore pour les médecins de voir à l'intérieur d'une personne. Mais les détecteurs de rayonnement, qui passent sous la partie du corps à imager, sont des panneaux rigides qui contiennent des métaux lourds nocifs, comme le plomb et le cadmium. Maintenant, chercheurs en ACS' Lettres nano rapportent un détecteur de rayons X portable de preuve de concept préparé à partir de structures métallo-organiques (MOF) non toxiques superposées entre des électrodes en plastique souple et en or pour une détection et une imagerie de haute sensibilité.

La plupart des détecteurs de rayons X sont intégrés dans de grands, instruments immobiles, tels que la tomodensitométrie (connue sous le nom de CT) et l'équipement de mammographie, ou sont raides, comme les détecteurs de bitewing à arêtes vives utilisés dans les cabinets dentaires. Des détecteurs qui pourraient se conformer à des parties arrondies du corps ou à des moisissures à l'intérieur d'espaces confinés pourraient être bénéfiques dans certaines applications de surveillance des rayonnements et d'imagerie médicale. Des chercheurs précédents ont utilisé des MOF pour des détecteurs de rayonnement flexibles, car ce sont des matériaux semi-conducteurs qui répondent au rayonnement électromagnétique en créant un courant électrique. Cependant, certains de ces MOF contiennent encore du plomb, tout comme les détecteurs de rayons X actuellement utilisés. Donc, Shuquan Chang, Shenqiang Ren et ses collègues voulaient créer un MOF sans métaux lourds pour un détecteur et un imageur de rayons X flexible.

Les chercheurs ont mélangé une solution de sel de chlorure de nickel et 2, 5-diaminobenzène-1, 4-dithiol (DABDT) pendant plusieurs heures, créant un MOF dans lequel le nickel a lié les molécules de DABDT. Lors des premiers tests, le MOF contenant du nickel était plus sensible que les détecteurs récemment rapportés lorsqu'il était irradié avec des rayons X de 20 keV, équivalent à l'énergie libérée lors de l'imagerie diagnostique médicale. Puis, fabriquer un détecteur de rayonnement X flexible, l'équipe a pris en sandwich le MOF contenant du nickel entre des électrodes à film d'or, dont l'un était sur une surface en plastique souple. Ils ont utilisé des fils de cuivre pour transmettre le courant de chaque pixel d'un réseau 12x12 et ont recouvert l'ensemble de l'appareil d'un polymère flexible à base de silicone. Finalement, ils ont placé une lettre "H" en aluminium sur le détecteur et l'ont irradié avec des rayons X, mesurer une sortie de courant beaucoup plus faible sous le H que sous le matériau non entravé.

Les chercheurs affirment que leur dispositif de validation de principe est prometteur pour la prochaine génération d'équipements d'imagerie radiologique et de détection des rayonnements lorsque des dispositifs portables ou flexibles sont nécessaires.