Emissione di raghji X da elettroni liberi chì influenzanu un materiale di van der Waals.Creditu: Technion - Israel Institute of Technology
I ricercatori di Technion anu sviluppatu fonti di radiazioni precise chì sò previste chì portanu à sfondate in l'imaghjini medichi è altri spazii.Hanu sviluppatu fonti di radiazione precisa chì ponu rimpiazzà e strutture caru è ingombranti attualmente aduprate per tali compiti.L'apparechju suggeritu pruduce una radiazione cuntrullata cù un spettru strettu chì pò esse sintonizatu cù alta risoluzione, à un investimentu energeticu relativamente bassu.I scuperti sò prubabilmente purtate à scopre in una varietà di campi, cumprese l'analisi di sustanzi chimichi è materiali biologichi, l'imaghjini medichi, l'equipaggiu di raghji X per u screening di sicurezza, è altri usi di fonti di raghji X precise.

Publicatu in a rivista Nature Photonics, u studiu hè statu guidatu da u prufessore Ido Kaminer è u so studiente di maestru Michael Shentcis in parte di una cullaburazione cù parechji istituti di ricerca in u Technion: a Facultà di Ingegneria Elettrica Andrew è Erna Viterbi, l'Istitutu di u Solidu, u Russell Berrie Nanotechnology Institute (RBNI), è u Helen Diller Center for Quantum Science, Matter and Engineering.

U documentu di i circadori mostra una osservazione sperimentale chì furnisce a prima prova di cuncettu per i mudelli teorichi sviluppati in l'ultima decada in una seria d'articuli custitutivi.U primu articulu nantu à u sughjettu hè ancu apparsu in Nature Photonics.Scrittu da u prufessore Kaminer durante u so postdoc à u MIT, sottu a tutela di u prufessore Marin Soljacic è u prufessore John Joannopoulos, quellu documentu presentava in teoria cumu i materiali bidimensionali ponu creà raghji X.Sicondu u prufessore Kaminer, "ddu articulu hà marcatu l'iniziu di un viaghju versu e fonti di radiazione basatu nantu à a fisica unica di materiali bidimensionali è e so diverse cumminazzioni - eterostrutture.Avemu custruitu nantu à a scuperta teorica da quellu articulu per sviluppà una seria d'articuli di seguitu, è avà, simu entusiasmati d'annunzià a prima osservazione sperimentale nantu à a creazione di a radiazione di raghji X da tali materiali, mentre cuntrollendu precisamente i paràmetri di radiazione. ."

I materiali bidimensionali sò strutturi artificiali unichi chì anu pigliatu a cumunità scentifica da una tempesta intornu à l'annu 2004 cù u sviluppu di graphene da i fisici Andre Geim è Konstantin Novoselov, chì dopu vincìu u Premiu Nobel in Fisica in 2010. U grafene hè una struttura artificiale di un unicu spessore atomicu fattu di atomi di carbone.I primi strutturi di grafene sò stati creati da i dui premiati Nobel sbucciandu strati sottili di grafite, u "materiale di scrittura" di u lapis, cù cinta adhesiva.I dui scentifichi è i circadori successivi anu scupertu chì u grafene hà pruprietà unichi è sorprendenti chì sò diffirenti di e proprietà di grafite: forza immensa, trasparenza quasi cumpleta, conduttività elettrica è capacità di trasmissione di luce chì permette l'emissione di radiazioni - un aspettu ligatu à u presente articulu.Queste caratteristiche uniche facenu u grafene è altri materiali bidimensionali promettenti per e generazioni future di sensori chimichi è biologichi, cellule solari, semiconduttori, monitori è più.

Un altru premiu Nobel chì deve esse citatu prima di vultà à u studiu prisenti hè Johannes Diderik van der Waals, chì vincìu u Premiu Nobel in Fisica esattamente centu anni prima, in u 1910. I materiali chì sò avà chjamatu dopu à ellu - materiali vdW - sò u focu di A ricerca di u prufessore Kaminer.U grafene hè ancu un esempiu di un materiale vdW, ma u novu studiu avà trova chì altri materiali vdW avanzati sò più utili per u scopu di pruduce raghji X.I circadori Technion anu pruduciutu diversi materiali vdW è mandatu fasci di elettroni à traversu elli à anguli specifichi chì anu purtatu à l'emissione di raghji X in una manera cuntrullata è precisa.Inoltre, i circadori anu dimustratu una sintonizazione precisa di u spettru di radiazione à una risoluzione senza precedente, utilizendu a flessibilità in u disignu di famiglie di materiali vdW.

U novu articulu da u gruppu di ricerca cuntene risultati spirimintali è nova tiurìa chì inseme furnisce una prova di cuncettu per una applicazione innovativa di materiali bidimensionali cum'è un sistema compactu chì pruduce una radiazione cuntrullata è precisa.

"L'esperimentu è a teoria chì avemu sviluppatu per spiegà facenu un cuntributu significativu à u studiu di l'interazzione di a materia luminosa è aprenu a strada per diverse applicazioni in l'imaghjini di raghji X (raggi X medichi, per esempiu), spettroscopia di raghji X utilizata. per caratterizà i materiali, è futuri fonti di luce quantum in u regime di raghji X, "dissi u prufessore Kaminer.