In deze video zien we een elektronenkanon gemaakt van vele duizenden verticaal uitgelijnde koolstofnanobuizen, elk meer dan 1, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar. Dokter Matt Cole, van de Universiteit van Cambridge, verklaart het technologische belang van het exploiteren van opkomende nanomaterialen om functioneel nieuwe röntgenbronnen te ontwikkelen.

"Dankzij de recente vooruitgang in de groei van nanomaterialen kunnen we nu materialen ontwikkelen op de schaal van individuele atomen.

Deze afbeelding, genomen met een elektronenmicroscoop, toont een door nano ontworpen elektronenkanon gevormd uit vele koolstofnanobuisjes die zijn gegroeid om verticaal uitgelijnd te worden.

Elektronenkanonnen staan ​​centraal in bijna alle commerciële röntgenbronnen. Ze zijn te vinden bij grenscontroles, inspectie van levensmiddelen en geneesmiddelen, elektronische validatie en medische diagnostiek. Ondanks dat het zo wijdverbreid is, de meeste systemen gebruiken emitters die inefficiënt zijn omdat ze bij hoge temperaturen moeten werken.

Gevormd door een proces dat hoge resolutie elektronenstraallithografie wordt genoemd, koolstofnanobuisjes zijn gemaakt van gerold en concentrisch genest grafiet; waarbij elke buis meer dan duizend keer kleiner is dan een mensenhaar.

Meer dan een eeuw oud, op bombardementen gebaseerde röntgenbronnen hebben weinig technologische ontwikkeling doorgemaakt. Het gebruik van een- en tweedimensionale nanomaterialen - zoals nanobuisjes, nanodraden en grafeenachtige materialen met een dikte van één atoom - hebben het potentieel om deze stagnerende technologie te moderniseren door duurzamere, steeds stabielere emitters. In de toekomst, deze geavanceerde emitters zullen de opkomst van een groot aantal nieuwe röntgentechnologieën vergemakkelijken, zoals de behandeling van microkanker, roll-to-roll productie met hoge doorvoer, en realtime driedimensionale beeldvorming."