Innovadores menores de 35 2026 · Biotecnología · Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria · 32 años
La mayoría de las máquinas de rayos X funcionan dirigiendo radiación electromagnética al cuerpo de un paciente y luego a través de un material llamado centelleador, que convierte los rayos X en luz visible. Esta técnica de imagen ha sido una herramienta clínica indispensable durante décadas, pero tiene un gran inconveniente: aumentar la resolución requiere dosis más altas de radiación.
Charles Roques-Carmes, de 32 años, modificó uno de los materiales utilizados en las máquinas de rayos X y de tomografía computarizada (TC) para mejorar su eficiencia general en un orden de magnitud, produciendo una imagen mejor sin radiación adicional. Al hacerlo, fundó un nuevo enfoque, llamado centelleo nanofotónico.
Roques-Carmes comenzó modificando la forma de la superficie del centelleador. En un artículo de 2022 en Science, él y sus coautores describieron el grabado de pequeñas muescas de solo 500 nanómetros de distancia (aproximadamente 1/200 del ancho de un cabello humano) en centelleadores existentes. El nuevo diseño emitió 10 veces más luz visible que el dispositivo original sin usar más energía.
El impacto de esta tecnología al llegar a un hospital local sería enorme. Podría mejorar la calidad de los rayos X al tiempo que reduce la dosis de radiación que reciben los pacientes. Eso es particularmente importante en pediatría, o en TC de alta radiación, que son ampliamente utilizadas en oncología. Pero el avance se aplica en todos los lugares donde se encuentran centelleadores, incluyendo los escáneres de equipaje de aeropuertos, para experimentos de física de alta energía y para inspeccionar líneas de fabricación.
En los últimos años, Roques-Carmes ha llevado sus diseños más allá. Ha pasado de grabar superficies, lo cual es bastante difícil, a crear centelleadores multicapa y multicolor, y algoritmos de detección específicamente adaptados a esas estructuras. Dichos sistemas pueden crear imágenes más detalladas y, dado que no dependen de grabados intrincados, pueden ser más fáciles de fabricar.