Albuquerque — InkDesign News — Uma equipe de pesquisadores do Sandia National Laboratories anunciou uma inovação significativa na geração e detecção de raios X, estabelecida em estudo divulgado nesta semana. O projeto, que propõe o uso de alvos multimetálicos e sensores capazes de detectar diferentes “cores” de raios X, representa um avanço em resolução e detalhamento de imagens, com potencial para transformar desde diagnósticos médicos até segurança aeroportuária.
O Contexto da Pesquisa
Desde a descoberta dos raios X por Wilhelm Röntgen no fim do século XIX, a tecnologia passou por aprimoramentos contínuos, mas o princípio básico se manteve: feixes de elétrons atingem um metal — geralmente tungstênio — produzindo radiação capturada em imagens em preto e branco. Apesar de eficientes para identificar estruturas ósseas ou manchas densas em materiais, limitações persistem quanto à resolução e diferenciação de tecidos ou compostos. “Com esta nova tecnologia, estamos essencialmente passando do antigo preto e branco para um mundo totalmente colorido onde podemos identificar melhor materiais e defeitos de interesse”, disse Noelle Collins, cientista de materiais da equipe.
Resultados e Metodologia
O avanço anunciado pela equipe do Sandia consiste na técnica batizada de “Colorized Hyperspectral X-ray Imaging with Multi-Metal Targets” (CHXI MMT). O sistema utiliza padrões microscópicos de diversos metais — dentre eles tungstênio, molibdênio, ouro, samário e prata — como alvos, cada qual emitindo um espectro distinto de raios X. Essa combinação, junto a detectores especializados, permite não só a contagem dos fótons individuais como também a medição de suas energias, o que acrescenta uma dimensão antes indisponível para análises de densidade e composição dos alvos.
Segundo o engenheiro eletrônico Courtney Sovinec, “cada metal emite uma ‘cor’ particular de luz de raio X. Quando combinados com um detector discriminante de energia, podemos contar fótons individuais, que fornecem informações de densidade, e medir a energia de cada fóton. Isso nos permite caracterizar os elementos da amostra”
(“Each metal emits a particular ‘color’ of X-ray light. When combined with an energy discriminating detector, we can count individual photons, which provide density information, and measure the energy of each photon. This allows us to characterize the elements of the sample.”)
— Courtney Sovinec, Engenheiro Eletrônico, Sandia National Laboratories
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A minaturização do ponto focal, obtida ao dispor minipontos de metais, fornece imagens mais nítidas, segundo os autores, além de ampliada discriminação entre materiais semelhantes dentro de uma amostra ou tecido biológico.
Implicações e Próximos Passos
A proposta expande os limites das aplicações dos raios X, prometendo ganhos em áreas como segurança, controle de qualidade industrial, testes não destrutivos e, principalmente, diagnósticos médicos. Em mamografias, por exemplo, espera-se maior sensibilidade para microcalcificações em tecido mamário, podendo alavancar diagnósticos precoces de câncer. “Você consegue ver até mesmo pequenas diferenças entre materiais”, declarou Edward Jimenez, líder do projeto. “Esperamos que isso ajude a identificar melhor coisas como câncer e analisar células tumorais com mais eficácia.”
(“With this technology, you can see even slight differences between materials,” Jimenez said. “We hope this will help better identify things like cancer and more effectively analyze tumor cells.”)
— Edward Jimenez, Engenheiro Óptico, Sandia National Laboratories
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Indústrias de inspeção e segurança também se mostram promissoras para a adoção do sistema. A tecnologia já rendeu à equipe o prêmio R&D 100, consolidando a pesquisa como referência na inovação do setor.
Daqui em diante, a continuidade do projeto visa tornar os sistemas mais portáteis e acessíveis, bem como expandir sua aplicação para distintas áreas da ciência e da indústria, segundo os autores, que prometem seguir inovando em prol de diagnósticos mais rápidos, identificação de ameaças e um mundo mais seguro e saudável.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
