Qué aplicaciones tiene CZT, el raro material que está causando una revolución tecnológica

Quienes se someten a estudios médicos avanzados en hospitales de referencia comienzan a notar cambios notables en la experiencia, en parte por la adopción de tecnologías emergentes. El telururo de cadmio y zinc (CZT) es el protagonista de una transformación en la obtención de imágenes tridimensionales de alta definición, que ya se implementa en lugares como el Royal Brompton Hospital de Londres, según reportó BBC.

Este material, resultado de años de investigación y perfeccionamiento industrial, permite a los equipos médicos reducir el tiempo de exploración y mejorar la calidad de los resultados.

El CZT es un semiconductor avanzado capaz de detectar pequeñas partículas de radiación, como rayos X y rayos gamma, con una precisión sin precedentes. Su funcionamiento se basa en la conversión directa de la radiación en señales eléctricas, lo que elimina pasos intermedios y conserva íntegra la información sobre la energía y el momento de cada fotón captado.

Este proceso digital permite generar imágenes en color o espectroscópicas y obtener representaciones volumétricas detalladas de órganos internos, como los pulmones.

La fabricación de CZT representa un desafío técnico considerable. La empresa británica Kromek es una de las pocas capaces de producirlo a escala, tras un proceso industrial que requiere la reorganización precisa de los átomos en cristales monocristalinos. La demanda global de este material sigue creciendo, mientras la oferta enfrenta limitaciones tecnológicas y logísticas.

Aplicaciones del CZT: medicina, seguridad e investigación

El impacto del CZT abarca diversos campos. En la imagenología médica, los detectores basados en este material han revolucionado los exámenes de medicina nuclear, como SPECT/TC y PET, al ofrecer mayor resolución y reducir tanto la cantidad de sustancia radiactiva necesaria como el tiempo de exposición del paciente.

Según lo detallado por el medio británico, un nuevo escáner equipado con CZT en el Royal Brompton Hospital logró disminuir la duración de ciertos exámenes pulmonares de 45 a 15 minutos, manteniendo una calidad diagnóstica superior y permitiendo detectar lesiones pequeñas o coágulos de sangre asociados a enfermedades como Covid persistente o embolia pulmonar.

En el área de la seguridad aeroportuaria, los escáneres de equipaje que integran CZT han mejorado la identificación de explosivos y materiales prohibidos, agilizando los controles y elevando la sensibilidad de los sistemas. El material ya se emplea en el análisis del equipaje facturado en terminales del Reino Unido y Estados Unidos, y se proyecta su incorporación en la revisión de equipaje de mano en los próximos años.

La investigación científica también se beneficia de las propiedades del CZT. Equipos como los telescopios de rayos X utilizan este material para captar emisiones provenientes de fenómenos extremos, como estrellas de neutrones y agujeros negros, gracias a su capacidad de operar a temperatura ambiente y a la claridad de la señal que ofrece.

En instalaciones avanzadas como el sincrotrón Diamond Light Source en Oxfordshire, el CZT resulta esencial para detectar los rayos X más intensos generados y analizar materiales en procesos industriales.

Otra aplicación relevante aparece en la detección nuclear y el monitoreo ambiental, áreas en las que el CZT se emplea para la identificación de rayos X y gamma sin necesidad de sistemas de enfriamiento costosos. Esto facilita su uso en contextos industriales y de exploración de recursos.

Entre las ventajas clave del CZT destaca su alta resolución y eficiencia energética, la posibilidad de generar imágenes volumétricas precisas y la eliminación de la necesidad de refrigeración criogénica, lo que disminuye los costos y complejidad operativa.