8月27日,，新加坡國立大學蘇州研究院功能材料中心主任劉小鋼教授團隊在國際頂尖學術期刊《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機鈣鈦礦納米晶閃爍體（All-inorganic perovskite nanocrystal scintillators），其在X射線輻射下可產生較強的輻射發(fā)光,，發(fā)出顏色連續(xù)可調的全色域可見光,，并由此實現了對X射線的超靈敏檢測與高分辨成像,，解決了該研究領域的一個重大技術挑戰(zhàn),。

閃爍體材料是X射線成像技術中的核心材料，它可吸收高能量的X光子并將之轉化為低能量的可見光,，以實現X射線的檢測與成像,。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)光波長不易精細控制等問題,。全無機鈣鈦礦納米晶閃爍體的發(fā)現克服了這些技術瓶頸,，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)光波長在可見光區(qū)域內任意可調,。

圖1. 鈣鈦礦納米晶閃爍體的全彩色可調諧輻射發(fā)光

圖2. 鈣鈦礦納米晶中X-射線能量轉化機理研究

此外，該類鈣鈦礦納米晶閃爍體的發(fā)現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射線檢測與成像靈敏度，降低X射線在醫(yī)學診斷和X光機安全檢查等方面的輻射使用劑量,，使得基于X光的應用更加安全,。這類新型閃爍體材料在醫(yī)學診斷、國防,、安檢,、半導體工業(yè)等高、精,、尖技術領域均有重要的應用前景,。

圖3. 基于CsPbBr3的超靈敏X-射線探測和成像儀

圖4. 電子電路中的輻射檢測應用

【專家簡介】

劉小鋼教授是新國大蘇研院功能材料中心主任、首席研究員,，其領導的研究小組已承擔國家自然科學基金,、2011協(xié)同創(chuàng)新中心、蘇州市納米專項等多項科研項目,。劉小鋼教授的研究領域包括納米材料制備和組裝,、生物無機化學和超分子化學等，尤其在稀土摻雜上轉換發(fā)光納米材料性能的研發(fā)及其在3D顯示,、生物成像,、分子檢測和光學防偽等應用領域取得了突破性進展。劉小鋼教授曾榮獲新加坡總統(tǒng)府授予的總統(tǒng)科學獎（2016）,、英國皇家化學會《化學會評論》新科學家獎（2012）,、臺灣國家科學委員會講學獎（2012）、新加坡國立大學青年研究學者獎（2011）以及巴斯夫-新加坡國家化學研究院材料化學獎（2010）等,。此外,，他還發(fā)表了國際期刊論文120余篇，授權發(fā)明專利3項,。

供稿：陳秋水 蘭慧文

編輯：朱亞琴