Глаза моли помогут рентгенологии

18.07.2012

Глаза моли вдохновили ученых из City University (Нью-Йорк) на разработку наноматериала, который снижает вредное облучение и одновременно повышает разрешение рентгеновской съемки.

Глаза моли, которую видели, наверное, все, у кого есть хоть какая-то одежда, состоят из тысяч омматидиев - структур, состоящих из примитивной роговицы и линзы. При этом глаза моли отражают очень мало света, что помогает насекомым скрываться от хищников. Изучив "антибликовые" глаза моли, ученые разработали новый класс материалов, который увеличивает эффективность рентгеновских аппаратов и аналогичных медицинских приборов.

Исследователи сосредоточили внимание на сцинтилляционных материалах, которые при воздействии рентгеновских фотонов, поглощают энергию и вновь излучают ее в виде света. Именно таким образом и получаются рентгеновские снимки. Ученые создали 500-нм цериевую пленку, легированную оксиортосиликатом лютеция. На пленке формируется массив из пирамидальных выступов, сделанных из нитрида кремния. Как и бугорки на роговице глаза моли, выступы на искусственной пленке захватывают максимальное количество света. На пленке размером 100х100 мкм размещается 10-20 тыс. выступов.

В ходе лабораторных экспериментов добавление тонкой пленки на сцинтиллятор обычного маммографического рентгеновского аппарата увеличило интенсивность излучаемого света на целых 175%. Это означает, что при равной дозе облучения можно существенно повысить разрешение снимка или, при сравнимом с традиционными рентгенаппаратами качестве снимков, снизить дозу радиации. По оценке разработчиков, потребуется 3-5 лет на испытание и подготовку новой технологии рентгенобследования к клиническому использованию.

<< Назад: Китайский Питон ремонтирует дороги 18.07.2012

>> Вперед: Мультикоптер - многовинтовой электрический вертолет 17.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный инфракрасный светодиодный кристалл от Osram 25.12.2012 Прототип инфракрасного светодиодного кристалла достиг нового рекордного показателя эффективности в 72%. В лабораторных условиях при рассеиваемой мощности в 930 мВт и рабочем токе в 1 А его светоотдача оказалась на 25% выше, чем у кристаллов, доступных в настоящее время на рынке. Это означает, что в перспективе инфракрасные светодиоды могут достичь еще более высокой энергоэффективности. Измерение эффективности было выполнено при комнатной температуре и постоянном токе в 1 А. Этот кристалл с длиной волны излучения в 850 нм, предназначен, в первую очередь, для систем инфракрасной подсветки. Новый инфракрасный светодиодный кристалл площадью 1 мм2 имеет впечатляющую эффективность в 72% и высокую квантовую эффективность, которая сохраняется на уровне около 65% при токах до 1 А. Результаты, полученные в исследовательской лаборатории в Регенсбурге, обозначили новую веху развития технологии ИК-кристаллов. Прототип инфракрасного кристалла площадью 1 мм2, изготовленный по тонкопленочной технологии, достиг эффективности в 72% при рабочем токе в 100 мА. Эта эффективность, известная как излучательная (или "розеточная") эффективность (wall plug efficiency - WPE), показывает отношение излучаемой мощности к входной электрической мощности. Внешняя квантовая эффективность (external quantum efficiency - EQE) инфракрасного кристалла, другими словами, вероятность создания фотона и его эмиссии из светодиодного кристалла на один электрон, достигает 7% и остается выше 64% при рабочих токах до 1 А. Длина волны излучения прототипа кристалла в 850 нм идеальна для инфракрасной подсветки, в частности, для систем слежения и применения в камерах охранного видеонаблюдения. Имеется также возможность применения этих кристаллов в системах безопасности автомобилей, например, в датчиках предаварийного состояния, а также в качестве источников света для систем ночного видения. "Метод, который был использован для увеличения эффективности и яркости этих кристаллов, может быть перенесен с длины волны в 850 нм на другие длины волн, - отметил Маркус Брёль (Markus Broll), менеджер проекта по разработкам в области ИК-кристаллов в компании Osram Opto Semiconductors в Регенсбурге. - Это означает, что в будущем станет возможным создавать высокоэффективные решения для систем инфракрасного освещения". В многокристальных приложениях потребуется меньшее число компонентов, что обеспечит экономию средств и энергии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025