據New Atlas報道，澳大利亞的研究人員利用最先進的材料科學生產了世界上最薄的X射線探測器，它是將輻射能量轉化為視覺或電子形式的部件。這種新型設備非常適用於濕蛋白質和活細胞的成像，據其背後的科學家稱，它有可能做到實時成像。
這一進展是由墨爾本ARC激子科學卓越中心的研究人員提供的，並利用了一種叫做硫化亞錫（SnS）的光電材料。這種材料在其他領域已經顯示出巨大的潛力，特別是在開發超薄太陽能電池方面，但通過一種新的製造技術，科學家們能夠生產出高度適合X射線成像的形式。
這項技術被描述為一種基於金屬的剝離方法，它使研究人員能夠製造出具有大表面積和非常精確控制厚度的高質量SnS片。這反過來又使該材料對所謂的”軟”X射線高度敏感，與在醫院裡用來給斷裂的骨頭成像的”硬”X射線不同，它使用較低的光子能量來檢查濕的蛋白質和活細胞。
一些這樣的測量發生在所謂的”水窗”，這是電磁波譜的一部分，水對軟X射線是透明的。然而，用於”軟”X射線檢測的有希望的候選材料，如納米晶體薄膜和鐵磁性薄片，在這一領域不能很好地發揮作用。儘管軟X射線檢測可以在同步加速器–像大型強子對撞機這樣的大型、昂貴的粒子加速器中進行，但人們正在尋找更便宜、更便攜，因而更容易獲得的解決方案。
而這正是該團隊的新型SnS納米片可能發揮重要作用的地方。迄今為止開發的最薄的X射線探測器的厚度在20至50納米之間，而該團隊的SnS探測器的厚度不到10納米。與同類的軟X射線探測器相比，它們纖細的外形和橫向尺寸在靈敏度和響應時間方面有很大的改進，而且研究作者指出，這種材料可以在整個”軟”X射線光譜中進行調整，包括所謂的”水窗”。
研究高級作者Jacek Jasieniak教授說：“SnS納米片的反應非常快，在幾毫秒內。你可以掃描一些東西，並幾乎在瞬間得到一個圖像。感應時間決定了時間分辨率。原則上，鑒於高靈敏度和高時間分辨率，你可以實時看到東西。你也許能用它來觀察細胞的互動。你不只是產生一個靜態的圖像，你可以用X射線看到蛋白質和細胞的演變和移動。”
儘管這一進展很有希望，但科學家們指出，在將其轉化為可負擔得起的、便攜式軟X射線系統供臨床使用之前，還有很多工作要做。其中一部分涉及到對基於SnS的X射線探測器的潛力的進一步研究，以及開發一種創建圖像的設備。
研究第一作者Babar Shabbir博士說：“從長遠來看，為了使其商業化，我們需要測試一個多像素的設備。在這個階段，我們沒有成像系統。但這為我們提供了一個知識平台和一個原型。”
這項研究發表在《先進功能材料》雜誌上。