Исследователи из Университета Турку открыли новый метод рентгеновской визуализации, основанный на красящих способностях природного минерала хакманита. Учёные также выяснили, как и почему хакманит меняет цвет при воздействии рентгеновских лучей.
Известно, что хакманит – природный минерал, который светится в темноте. Он также известен своей способностью менять цвет от грязно-белого до розового или фиолетового при ультрафиолетовом воздействии. В недавно опубликованном исследовании красящие способности минерала изучались под воздействием рентгеновских лучей.
“Предыдущие исследования показали, как хакманит меняет цвет при воздействии рентгеновских лучей, но было неясно, почему и как эта окраска появилась и может ли эта функция быть как-то полезна. Мы были первыми, кто попытался сделать рентгеновскую визуализацию с использованием поверхности из хакманита в качестве пластины изображения”, – рассказывает доцент Мика Ластусаари.
Исследовательская группа по интеллектуальным фотонным материалам во главе с Ластусаари проводит новаторские исследования материалов со световыми и цветовыми свойствами. Группа создает хакманиты синтетически, что позволяет им контролировать свойства материала и адаптировать его для различных целей, добавляя или заменяя атомы в основной структуре материала.
“В этом исследовании мы изучали поведение четырех типов синтетических хакманитов при воздействии рентгеновских лучей в установке синхротронного излучения Карлсруэ с использованием ускорителя частиц, который генерирует рентгеновские лучи с перестраиваемой энергией. Мы смогли получить ценную информацию о том, как добавление различных атомов в базовую структуру влияет на способность окрашивания”, – объясняет докторант Сами Вуори.
“Мы также заметили, что механизм изменения цвета происходит с помощью рентгеновских лучей, возбуждающих электроны внутренней оболочки, в отличие от ультрафиолетового излучения, которое заставляет участвовать в окрашивании только самые свободные электроны внешних оболочек”, – добавляет Вуори.
По мнению исследователей, хакманит можно считать чем-то вроде чудо-материала из-за его многочисленных возможностей использования. Теперь минерал также можно использовать в рентгеновской визуализации.
«Использование хакманита для визуализации имеет то преимущество, что он не требует дорогостоящих инструментов анализа изображения: вы можете увидеть изображение своими глазами и записать его с помощью камеры». – объясняет доктор Изабелла Норрбо.