وتعتمد الدراسة، التي تم نشرها في مجلة "نانوماتيريالز"، على تحسين خصائص مواد الـ"بيروفسكايت"، التي تُستخدم بالفعل في الإلكترونيات والخلايا الشمسية وكواشف الإشعاع، بما في ذلك أجهزة الاستشعار المستخدمة في المهمات الفضائية.
إلا أنّ المواد الأكثر حساسية، وهي تلك التي تحتوي على الرصاص والهالوجينات، تواجه مشكلة التدهور عند تعرضها لدرجات حرارة عالية أو الرطوبة أو تدفق دائم من الجسيمات.
وقال إيفان جيدكوف، رئيس مختبر المواد الفوتوفولطية في جامعة الأورال الفيدرالية الروسية، وأحد المشاركين في البحث: "من خلال دراسة عمليات التدهور، تمكّنا من فهم تراكيب المواد وسمك الطبقات، التي تمنح البيروفسكايت ثباتًا أعلى، وهذا يمهّد لتطوير حساسات وأجهزة قياس إشعاع عالية الحساسية تعمل عند جرعات منخفضة من الإشعاع وتحافظ على خصائصها لفترات طويلة".
وأظهرت الدراسة أن عمر مادة الـ"بيروفسكايت" يرتبط بشكل مباشر بسمك الطبقة، إذ أن
الأغشية الرقيقة (أقل من 10 ميكرومتر) تتحلل بوتيرة أبطأ،
بينما تمنح الطبقات السميكة (نحو 1 ملم) أعلى حساسية لأشعة غاما، لكنها تحتاج إلى تقنيات إضافية للثبات طويل الأمد.
وأوضح جيدكوف أن "الأغشية فائقة الرقة مناسبة لتطبيقات الطاقة الشمسية، إلا أنها غير كافية لأجهزة الاستشعار بعمر افتراضي طويل". ولتحقيق استقرار أعلى، أوصى الباحثون بإنتاج مركّبات تعتمد على السيزيوم مع كاتيونات خفيفة مثل الميثيل أمونيوم والفورماميدينيوم، وهي مواد خالية من المعادن الثقيلة.
ويُعدّ هذا التقدم خطوة مهمة نحو تطوير أجهزة قياس إشعاع متينة يمكن استخدامها في الفضاء والمعدات الطبية المتقدمة وأجهزة البحث العلمي التي تتطلب حساسية عالية وقدرة على العمل في الظروف القاسية لسنوات طويلة.