Skratku CZT by si mal zapamätať každý Slovák. Revolučný materiál môže zmeniť život, ako ho poznáme dnes

CZT pravdepodobne dnes nikomu nič nepovie. Maximálne odborníkom a zasväteným. Kým bežný pacient vníma len to, že vyšetrenie trvá kratšie a snímky sú ostrejšie, v pozadí prebieha tichá revolúcia. Nesúvisí len so softvérom, ale s materiálom, o ktorom väčšina ľudí nikdy nepočula.

Volá sa kadmium-zinok telurid, skrátene CZT. A patrí medzi najvzácnejšie a najnáročnejšie vyrábané polovodičové kryštály na svete, uvádza BBC. 

Čo je CZT a prečo je taký výnimočný

Kadmium-zinok telurid je polovodičový materiál citlivý na vysokoenergetické fotóny, píše American Elements. Dokáže priamo detegovať röntgenové a gama žiarenie s vysokým rozlíšením. Na rozdiel od klasických scintilátorov (látka, ktorá absorbuje ionizujúce žiarenie a premieňa ho na ultrafialové žiarenie alebo viditeľné svetlo) nepotrebuje dvojstupňový proces. Žiarenie sa v CZT mení priamo na elektrický signál. Vznikajú tak „digitálne“ detektory, ktoré zachytia nielen intenzitu, ale aj energiu dopadajúceho žiarenia.

‚It’s amazing‘ – the wonder material very few can makehttps://t.co/HL2ufEOe4y

Cadmium zinc telluride enabling a „revolution“ in medical imaging.#CZT #CadmiumZincTelluride #TechNews #Technology #Tech #HealthTech

— LaneSystems Ltd (@LaneSystems) December 12, 2025

Výsledkom sú spektrálne, často farebné snímky. Lekár, fyzik či inžinier získajú podstatne viac informácií z jedného merania. CZT už dnes mení podobu medicínskeho zobrazovania. Moderné skenery pľúc a srdca dokážu vďaka nemu dokážu omnoho viac. 

Tento materiál sa uplatňuje aj v bezpečnosti. CZT detektory sa používajú v letiskových skeneroch, pri kontrole batožiny a v systémoch na detekciu výbušnín alebo rádioaktívnych látok.

Významný je aj v jadrovom dozore a monitoringu žiarenia. V porovnaní so scintilátormi ponúka lepšie energetické rozlíšenie, vyššiu účinnosť a prácu pri izbovej teplote. Vo vede sa CZT využíva vo vesmírnych a balónových teleskopoch. Dokáže zachytiť röntgenové žiarenie z neutrónových hviezd či akrečných diskov okolo čiernych dier. Vysoká presnosť merania umožňuje študovať extrémne javy vo vesmíre, uvádza špecializovaný Advatech. 

Prečo je výroba taká náročná

Hoci materiál existuje desaťročia, len niekoľko firiem na svete zvládlo priemyselnú výrobu. Dôvodom je extrémna citlivosť procesu rastu kryštálu. Zmes kadmia, zinku a telúru sa taví v špeciálnych peciach. Potom sa veľmi pomaly tuhne do jedného veľkého monokryštálu. Atómy sa musia zoradiť takmer dokonale.

Celý proces trvá týždne. Každá chyba pri chladení alebo nečistota znamená defekty v mriežke. Taký kryštál má horšie vlastnosti alebo je nepoužiteľný, píše Advatech. 

Navyše rôzne aplikácie vyžadujú odlišné hrúbky a geometriu kryštálov CZT. Niektorí výskumníci potrebujú napríklad extrémne tenké detektory okolo 0,8 mm, aby znížili šum pozadia. Vyrobiť takéto špecifické kusy vo väčšom počte je technicky aj kapacitne náročné.

Nové technológie rastu kryštálov a budúcnosť 

Výskumné tímy preto hľadajú rýchlejšie a lacnejšie metódy rastu CZT. Jedným z príkladov je zrýchlená technika ACRT-MVB, ktorá kombinuje upravený Bridgmanov proces s rotáciou kelímka. Táto metóda umožňuje rásť veľké monokryštály 10- až 20-krát rýchlejšie než tradičné postupy. Zároveň nevyžaduje náročné dodatočné spracovanie. To znižuje náklady a robí CZT dostupnejším pre medicínu aj priemysel.

Airbnb čelí masívnej pokute, príde o 64 miliónov eur: „Žiadna firma nie je nad zákonom“

BBC jednoznačne tvrdí, že CZT zohráva kľúčovú rolu aj v moderných synchrotrónoch. Napríklad pri modernizácii zariadenia Diamond Light Source v Oxfordshire. Po upgrade budú zväzky röntgenového žiarenia výrazne jasnejšie. Bez nových, odolnejších detektorov by takáto investícia nedávala zmysel. Práve CZT umožní efektívne zachytiť intenzívnejšie lúče, merať energiu fotónov a vytvárať kvalitnejšie dáta pre materiálový výskum.

CZT je typickým príkladom neviditeľnej technológie. Pacienti, cestujúci ani väčšina používateľov o ňom netuší. Napriek tomu stojí v jadre viacerých kľúčových systémov – od nemocničných skenerov až po vedecké zariadenia za stovky miliónov eur. A ak sa podarí znížiť náklady na jeho výrobu, jeho „tichá revolúcia“ sa len začína.

Čítaj viac z kategórie: Inovácie a Eko