CZT: O Material Revolucionário Que Transforma Medicina e Segurança, Mas É Um Desafio Para Produzir

CZT: O Material Secreto Por Trás de Avanços Tecnológicos Inéditos

Imagine exames médicos mais rápidos e precisos, aeroportos mais seguros e telescópios espaciais mais potentes. Tudo isso é possível graças a um material pouco conhecido, mas com um potencial revolucionário: o CZT, ou telureto de cádmio e zinco. Sua capacidade de detectar radiação com precisão ímpar está impulsionando inovações em diversas áreas.

Recentemente, um novo scanner de tomografia no Royal Brompton Hospital, em Londres, reduziu o tempo de exames pulmonares de 45 para 15 minutos. A médica Kshama Wechalekar, chefe de medicina nuclear do hospital, destaca que essa eficiência se deve, em grande parte, à tecnologia de processamento de imagens do aparelho, impulsionada pelo CZT. “Com este scanner, obtêm-se imagens maravilhosas”, afirma Wechalekar, descrevendo o material como uma “verdadeira façanha de engenharia e física”.

A empresa britânica Kromek é uma das poucas no mundo capaz de produzir o CZT, e seu diretor-executivo, Arnab Basu, descreve o material como algo que está provocando uma “revolução” na imagiologia médica. Além da medicina, o CZT encontra aplicações em telescópios de raios-x, detectores de radiação e scanners de segurança em aeroportos, com uma demanda crescente e constante.

CZT na Medicina: Diagnósticos Mais Rápidos e Seguros

No Royal Brompton Hospital, o CZT é crucial para exames que detectam coágulos sanguíneos minúsculos em pacientes com covid prolongada, ou embolias pulmonares. O scanner, que custa cerca de R$ 7,4 milhões, funciona detectando raios gama emitidos por substâncias radioativas injetadas nos pacientes. A alta sensibilidade do CZT permite reduzir a quantidade dessa substância em até 30%, diminuindo a exposição do paciente à radiação.

O Complexo Processo de Fabricação do CZT

Apesar de sua existência há décadas, a produção de CZT em escala industrial é notoriamente difícil. Arnab Basu explica que o processo envolve aquecer, fundir e solidificar um pó especial em 170 pequenos fornos, formando uma estrutura monocristalina. “Átomo por átomo, os cristais se reorganizam até ficarem completamente alinhados”, detalha Basu. Esse método, que leva semanas, resulta em um semicondutor capaz de detectar partículas de fótons com precisão incrível, funcionando como um sensor de imagem altamente especializado.

Aplicações Além da Medicina: Segurança e Exploração Espacial

A tecnologia baseada em CZT já é utilizada em aeroportos do Reino Unido para detecção de explosivos e em alguns aeroportos dos EUA para escanear bagagens despachadas. A expectativa é que, nos próximos anos, o material seja incorporado aos scanners de bagagem de mão. No campo da astronomia, o professor Henric Krawczynski, da Universidade de Washington, utiliza peças finas de CZT em telescópios espaciais para captar raios-x de estrelas de nêutrons e plasmas ao redor de buracos negros.

Demanda Crescente e os Desafios da Produção

A alta demanda e a complexidade da fabricação tornam o CZT um material escasso. Krawczynski, por exemplo, enfrenta dificuldades em encontrar as peças finas de 0,8 mm que necessita para seus telescópios. A Kromek, apesar de apoiar inúmeras organizações de pesquisa, lida com a dificuldade de atender a projetos que exigem estruturas de detector muito específicas. Essa escassez e a necessidade de personalização para cada aplicação ressaltam o valor e a importância estratégica do CZT no avanço tecnológico global.