8月27日，新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院功能材料中心主任劉小鋼教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》（《Nature》）上發(fā)表最新研究成果,。該成果首次提出了一類全無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體（All-inorganic perovskite nanocrystal scintillators）,，其在X射線輻射下可產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射發(fā)光,，發(fā)出顏色連續(xù)可調(diào)的全色域可見光，并由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)X射線的超靈敏檢測(cè)與高分辨成像,，解決了該研究領(lǐng)域的一個(gè)重大技術(shù)挑戰(zhàn),。

閃爍體材料是X射線成像技術(shù)中的核心材料，它可吸收高能量的X光子并將之轉(zhuǎn)化為低能量的可見光，以實(shí)現(xiàn)X射線的檢測(cè)與成像,。傳統(tǒng)的閃爍體材料受限于高溫合成,、難以在柔性基底上大面積制備、成本昂貴,、發(fā)光效率有限,、輻射發(fā)光波長(zhǎng)不易精細(xì)控制等問(wèn)題。全無(wú)機(jī)鈣鈦礦納米晶閃爍體的發(fā)現(xiàn)克服了這些技術(shù)瓶頸,，其不僅在X射線激發(fā)下可高效發(fā)光,，而且可在低溫溶液法下制備，成本較低,，輻射發(fā)光波長(zhǎng)在可見光區(qū)域內(nèi)任意可調(diào),。

圖1. 鈣鈦礦納米晶閃爍體的全彩色可調(diào)諧輻射發(fā)光

圖2. 鈣鈦礦納米晶中X-射線能量轉(zhuǎn)化機(jī)理研究

此外，該類鈣鈦礦納米晶閃爍體的發(fā)現(xiàn)為制備大面積柔性閃爍體膜提供了可能性,，極大地提高了X射線檢測(cè)與成像靈敏度,，降低X射線在醫(yī)學(xué)診斷和X光機(jī)安全檢查等方面的輻射使用劑量，使得基于X光的應(yīng)用更加安全,。這類新型閃爍體材料在醫(yī)學(xué)診斷,、國(guó)防、安檢,、半導(dǎo)體工業(yè)等高,、精、尖技術(shù)領(lǐng)域均有重要的應(yīng)用前景,。

圖3. 基于CsPbBr3的超靈敏X-射線探測(cè)和成像儀

圖4. 電子電路中的輻射檢測(cè)應(yīng)用

【專家簡(jiǎn)介】

劉小鋼教授是新國(guó)大蘇研院功能材料中心主任,、首席研究員，其領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金,、2011協(xié)同創(chuàng)新中心,、蘇州市納米專項(xiàng)等多項(xiàng)科研項(xiàng)目。劉小鋼教授的研究領(lǐng)域包括納米材料制備和組裝,、生物無(wú)機(jī)化學(xué)和超分子化學(xué)等,，尤其在稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料性能的研發(fā)及其在3D顯示、生物成像,、分子檢測(cè)和光學(xué)防偽等應(yīng)用領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,。劉小鋼教授曾榮獲新加坡總統(tǒng)府授予的總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)（2016）、英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)《化學(xué)會(huì)評(píng)論》新科學(xué)家獎(jiǎng)（2012）,、臺(tái)灣國(guó)家科學(xué)委員會(huì)講學(xué)獎(jiǎng)（2012）,、新加坡國(guó)立大學(xué)青年研究學(xué)者獎(jiǎng)（2011）以及巴斯夫-新加坡國(guó)家化學(xué)研究院材料化學(xué)獎(jiǎng)（2010）等。此外,，他還發(fā)表了國(guó)際期刊論文120余篇,，授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng),。

供稿：陳秋水 蘭慧文

編輯：朱亞琴