创造未来的柔性X射线技术
2024年10月15日
Anders Törneholm
高峰教授（Feng Gao）在五年内获得了Knut and Alice Wallenberg基金会3100万瑞典克朗（2091万￥）的资助，用于开发一种可用于医学和安全领域的新型X射线技术。目标是开发一种可以提高X射线探测器图像质量的柔性材料。
物理学家Wilhelm Röntgen于1901年因发现X射线而获得首届诺贝尔物理学奖。从那时起，这项技术不断发展，为医学和技术突破做出了贡献。
如今，X射线技术用于进行医学诊断、检查机场行李内容以及检查建筑物裂缝等。
这项技术的工作原理是，短波X射线可以穿过某些材料，但不能穿过其他材料，例如穿过肌肉但不能穿过骨骼。当需要检查身体某个部位的骨折时，会对其进行照射，穿过身体的射线会被X射线探测器捕获。
这意味着X射线图像会显示射线未穿过的身体部位的“阴影”。
更好的诊断
在这项技术近130年的历史中，X射线探测器中的材料一直在演变，但始终是刚性的。LiU研究员Feng Gao现在将尝试通过为探测器开发一种柔性材料来改变这种情况。
最早拍摄的X射线图像之一。摄影师：Wilhelm Röntgen/公共领域
“例如，如果您的肘部骨折，这将是一个巨大的优势。在这种情况下，使用当今的X射线技术很难获得清晰的图像，并且需要高剂量的辐射。但如果您可以制造一种患者可以“佩戴”的X射线探测器，则所需的X射线辐射就会少得多。诊断结果将会得到改善，”林雪平大学物理、化学和生物系教授高峰说道。
为了取得成功，他计划使用导电塑料，即所谓的有机半导体。问题是有机半导体主要由碳和氢原子组成，对X射线的吸收能力较差。
“我们的想法是创造一种混合材料。因此，我们使用导电塑料作为主体材料，并将重金属整合到其中。但要以在整个探测器上提供均匀性的方式做到这一点并不容易，”冯高峰说道。
强大的团队
除了能够吸收X射线外，新材料还将X射线转换成电荷，然后有效地将电荷引导到电极，电极又将信号发送到探测器系统监视器。
尽管该项目非常具有挑战性，但该团队的目标是在五年内开发出一个工作原型。除了高峰，该项目还包括林雪平大学科学技术系的Mats Fahlman教授、查尔姆斯理工大学的Eva Olsson教授和乌普萨拉大学的Sascha Ott教授
“我们拥有一支强大的团队，他们技能互补，并拥有最好的基础设施来应对挑战，”高峰说。
此前，他主要探索钙钛矿和有机半导体，用于制造廉价太阳能电池和LED等，是该领域全球被引用次数最多的研究人员之一。高峰现在又增加了一个新的研究方向。
“这是我的研究小组的一个新方向。但基本的工作机制有很多共同之处。无论是太阳能电池、LED、激光器还是X射线探测器，都涉及将光转化为电或将电转化为光。”
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通讯作者：
Professor Feng Gao
高峰教授领导着林雪平大学的一个研究小组，专注于有机和钙钛矿半导体。他自2020年起担任林雪平大学的全职教授。
2020年之前，高峰教授曾担任林雪平大学的副教授（2017-2020年）、助理教授（2015-2017年）和玛丽居里个人研究员（2013-2015年）。他于2016年获得林雪平大学的讲师资格，2011年获得剑桥大学博士学位，2004年和2007年分别获得南京大学学士和硕士学位。他的研究领域是物理学、化学和材料科学的交叉领域，专注于开发用于能源技术的新型光电器件。
研究
高峰教授的团队致力于能源设备的研究，目标是提高设备性能并了解其基本原理。他们目前的研究包括有机半导体和金属卤化物钙钛矿。
克努特与爱丽丝瓦伦堡基金会：
该基金会（Knut and Alice Wallenberg Foundation）支持对瑞典（Sweden）有益的长期、免费的基础研究，主要在医学、技术和自然科学领域。这是通过向优秀研究人员和项目提供长期资助来实现的。该基金会还可以启动对战略项目和奖学金计划的资助。
2023年，克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会授予了总额近22亿瑞典克朗的赠款，使该基金会成为欧洲最大的科学研究私人资助者之一。
长期投资
斯德哥尔摩Enskilda银行董事长K.A.Wallenberg和他的妻子Alice于1917年创立了克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会，最初的捐赠包括价值2000万瑞典克朗的SEB和Investor股份。该价值相当于今天的7.46亿瑞典克朗。
尽管该基金会自1917年以来已授予超过370亿瑞典克朗的赠款，但由于积极的长期投资，资产已增长至2160亿瑞典克朗。
瓦伦堡生态系统
通常所说的“瓦伦堡生态系统”包括16个非营利基金会——瓦伦堡基金会、公共工业控股公司Investor AB和私人控股公司Wallenberg Investments AB和FAM AB，包括Navigare Ventures AB及其各自的控股公司。控股公司的股息用于研究和教育补助金，这些补助金将随着时间的推移增强瑞典的力量。
与这些国际公司的长期合作及其成功使基金会能够在2023年向瑞典研究和教育提供27亿瑞典克朗的补助金，其中最大的一个是Knut and Alice Wallenberg基金会，拨款22亿瑞典克朗。
基金会宗旨
基金会旨在通过支持瑞典基础研究和教育（主要在医学、技术和自然科学领域）来造福瑞典。
瑞典林雪平大学Linköping University：
林雪平大学（Linköping University/Linköpings universitet），是瑞典的一所著名的国立综合性大学，以科学工程类专业见长，瑞日Mirai项目、广州国际友城大学联盟成员。创建于1960年。该校校名在瑞典语为：“Linköpings universitet”，而在英语则为：“Linköping University”；在两种语言中该校校名均缩写为LiU。林雪平大学的历届毕业生在瑞典当地的认可度都很高。林雪平大学在2024年的QS世界大学排名中排第268名。
原文：
https://liu.se/en/news-item/han-ska-skapa-framtidens-flexibla-rontgenteknik
