91ÊÓÆ”

15 oktober 2024

Professor Feng Gao har beviljats 31 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse över fem år för att utveckla en ny typ av röntgenteknik som kan användas inom medicin och säkerhet. Målet är ett flexibelt material som kan förbättra bildkvaliteten i röntgendetektorer.

PortrÀtt Feng Gao.
Feng Gao, professor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi vid Linköpings universitet, har tilldelats 31 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. Fotograf: Thor Balkhed

Fysikern Wilhelm Röntgen tilldelades det första Nobelpriset i fysik Är 1901 för sin upptÀckt av röntgenstrÄlning. Sedan dess har tekniken utvecklats och bidragit till sÄvÀl medicinska som tekniska genombrott.

Idag anvÀnds röntgenteknik för att bland annat stÀlla medicinska diagnoser, kontrollera innehÄllet i vÀskor pÄ flygplatser och inspektera sprickbildning i byggnader.

Tekniken fungerar sÄ att de kortvÄgiga röntgenstrÄlarna kan passera genom vissa material men inte andra, till exempel genom muskler men inte ben. NÀr en bruten kroppsdel ska undersökas bestrÄlas den och de strÄlar som passerar genom kroppen fÄngas upp av en röntgendetektor.

Röntgenbild pÄ hand.
Ett av vÀrldens första röntgenfotografier taget av Wilhelm Röntgen förestÀller forskarkollegan Albert von Köllikers hand.Fotograf: Wilhelm Röntgen/Public domain
Det innebĂ€r att röntgenbilden visar ”skuggan” av de kroppsdelar som strĂ„larna inte passerade igenom.

BĂ€ttre diagnostik

Under teknikens snart 130-Äriga historia har materialet i röntgendetektorn utvecklats men alltid varit styvt. Det Àr nÄgot LiU-forskaren Feng Gao nu ska försöka Àndra pÄ genom att utveckla en ny typ av organiskt material för att göra detektorerna flexibla.

– Det ger en enorm fördel om man till exempel har brutit armbĂ„gen. DĂ„ Ă€r det svĂ„rt att fĂ„ en tydlig bild med dagens röntgenteknik och det krĂ€vs höga strĂ„lningsdoser. Men om man kan skapa en röntgendetektor som kan ”klĂ€s pĂ„â€ patienten skulle det krĂ€vas mycket mindre röntgenstrĂ„lning och diagnostiken skulle förbĂ€ttras, sĂ€ger Feng Gao, professor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi vid Linköpings universitet.

För att lyckas planerar han att anvÀnda sig av elektriskt ledande plast, sÄ kallade organiska halvledare. Problemet Àr att organiska halvledare till största delen bestÄr av kol- och vÀteatomer och har en dÄlig röntgenabsorption.

– Tanken Ă€r att vi ska skapa en typ av hybridmaterial. SĂ„ vi har den ledande plasten som ett vĂ€rdmaterial och integrerar tungmetaller i den. Men det Ă€r inte lĂ€tt att göra det pĂ„ ett sĂ€tt som ger enhetlighet över hela detektorn, sĂ€ger Feng Gao.

Starkt team

Utöver förmĂ„gan att absorbera röntgenstrĂ„lar ska det nya materialet ocksĂ„ omvandla röntgenstrĂ„larna till elektriska laddningar samt sedan effektivt leda laddningarna till elektroder som i sin tur ger signaler till detektorsystemets ”bildskĂ€rm”. Först dĂ„ framtrĂ€der sjĂ€lva bilden digitalt.

Forskare i labb.
Feng Gao tror att teamet kan visa att konceptet fungerar inom fem Är trots att det finns mÄnga utmaningar lÀngs vÀgen.Fotograf: Anna Nilsen
Trots att projektet Àr utmanande har projektgruppen som mÄl att utveckla en fungerande prototyp inom fem Är. I projektet ingÄr, utöver Feng Gao, ocksÄ professor Mats Fahlman vid Institutionen för teknik och naturvetenskap vid LiU, Eva Olsson, professor vid Chalmers tekniska högskola samt Sascha Ott, professor vid Uppsala universitet.

– Vi har ett starkt team med kompletterande kompetenser och tillgĂ„ng till den bĂ€sta infrastrukturen för att ta oss an utmaningen, sĂ€ger Feng Gao.

Tidigare har han frÀmst utforskat materialet perovskit oh organiska halvledare för att tillverka bland annat billiga solceller och lysdioder. Han Àr en av vÀrldens mest citerade forskare inom det fÀltet. Nu lÀgger Feng Gao alltsÄ till en ny inriktning för sin forskning.

– Det Ă€r en ny riktning för min forskargrupp. Men de grundlĂ€ggande mekanismerna har mycket gemensamt oavsett det handlar om solceller, lysdioder, lasrar eller röntgendetektorer. Det handlar om att antingen omvandla ljus till elektricitet eller omvandla elektricitet till ljus.

Kontakt

Mer om Feng Gaos forskning

PortrÀtt( Feng Gao).

Prestigefyllt fysikpris till Feng Gao

Årets Göran Gustafssonpris i fysik går till LiU-professorn Feng Gao. Hans forskning fokuserar på hur nya material kan användas för nästa generations solceller och lysdioder bland annat. Prissumman ligger på totalt 7,5 miljoner kronor.

Forskare hÄller en lysande glasplatta i pincett.

Framtidens lysdioder är billiga och miljövänliga

Kostnad, teknisk prestanda och miljöpåverkan – det är de tre viktigaste aspekterna för att en ny typ av lysdiodsteknik ska få brett kommersiellt genomslag på i samhället. Det har LiU-forskare kommit fram till i ett tvärvetenskapligt samarbete.

En bÀgare fylld med vatten dÀr en liten solcell löses upp.

Nästa generations solcell är helt återvinningsbar

I en studie publicerad i Nature har forskare vid LiU utvecklat en metod för att återvinna alla delar av en solcell upprepade gånger utan miljöfarliga lösningsmedel. Den återvunna solcellen har samma effektivitet som den ursprungliga.

Organisation

Senaste nytt från LiU

Helen Köpman och drottningen samtalar med huvuden tÀtt ihop

Från Kårallen till Europakommissionen

En bild på en glad ung kvinna i intimt samspråk med drottningen. Vem är kvinnan, vad pratar de om? Fler bilder dyker upp. Det tycks stå ”Kårhusgeneral Helen Köpman” på namnskylten.

Lisbeth HÀgg stÄr utanför ingÄng 23 pÄ Campus Valla.

46 år på LiU – Lisbeth har sett universitetet utvecklas

”Det var med skälvande ben jag gick upp för märkesbacken”, säger Lisbeth Hägg, och minns även rädslan över att inte hitta rätt den första dagen. Året var 1979 – Lisbeth gjorde entré på Linköpings universitet och har inte lämnat Campus Valla än.

Krånglande ryggar blir hjälpta av BättreRygg

De flesta ryggar protesterar åtminstone någon gång i livet. Ofta är rörelse bästa hjälpen. Därför har forskare och fysioterapeuter i vården utvecklat vårdprogrammet BättreRygg, som nu uppmärksammats internationellt.