Projeto Sirius poderá revolucionar a análise de materiais no Brasil

Projeto Sirius vence nova etapa rumo a revolucionar a análise de materiais no Brasil

Uma nova e importante etapa do desenvolvimento operacional do acelerador de partículas Sirius, localizado em Campinas, foi vencida com a primeira volta completa de elétrons, o que encerra uma série de ajustes que garantem a precisão do trajeto dos feixes e o sincronismo entre os seus diversos componentes, consolidando a integração de todo o sistema. Segundo o site do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC),

O projeto Sirius acaba de completar uma de suas mais importantes etapas: o primeiro giro de elétrons no seu acelerador principal. Nessa grande estrutura, com 518 metros de circunferência, os elétrons são acelerados até uma velocidade próxima à da luz, com alta energia, para que produzam uma luz de altíssimo brilho, utilizada em experimentos científicos que poderão revolucionar o conhecimento nas áreas de saúde, energia, materiais e muito mais.

O primeiro giro de elétrons demonstra que milhares de componentes, como ímãs, câmaras de ultra-alto vácuo e sensores estão funcionando de modo sincronizado, e que toda a estrutura, com peças que pesam centenas de quilos, foi alinhada dentro dos padrões micrométricos (até cinco vezes menores que um fio de cabelo) necessários para guiar a trajetória das partículas.

=> Alcançada primeira volta dos elétrons no acelerador principal do Sirius (MCTIC  22/11/19)

Porque síncrotron

A Explicação é do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron

Num acelerador do tipo síncrotron, o feixe de partículas carregadas é guiado em órbitas circulares por um conjunto de eletroímãs. O campo magnético produzido pelos eletroímãs pode ser variado no tempo e age de forma sincronizada sobre as partículas, que a cada volta possuem velocidades e, portanto, energias cada vez maiores. Desta ação sincronizada vem o nome acelerador síncrotron e é devido a esse tipo de acelerador em que foi observada pela primeira vez que a radiação síncrotron recebeu seu nome.

[…]A luz síncrotron é capaz de penetrar a matéria e revelar características de sua estrutura molecular e atômica. O amplo espectro dessa radiação permite aos pesquisadores utilizar os comprimentos de onda mais adequados para o experimento que desejarem executar. Ainda, o alto fluxo e o alto brilho permitem experimentos mais rápidos e a investigação de detalhes cada vez menores, com resolução espacial de nanômetros.

=> O que é luz síncrotron? (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron)

O Sirius é o segundo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron da América Latina

O Sirius, na realidade, é um desdobramento de um projeto pioneiro que se iniciou em 1987 e colocou em operação, dez anos depois, o primeiro Laboratório de Luz Síncrotron do Brasil e da América Latina, o LNSL -1. Em 2010, após concurso interno, o projeto LNLS-2, agora em fase final de implementação, é renomeado Sirius, a estrela mais brilhante do céu noturno.

Já houve outra “primeira volta” de elétrons

Assim, da mesma forma que agora, já houve uma “primeira volta” de elétrons do laboratório pioneiro em 22/05/96, quando o seu então diretor, Cylon Gonçalves da Silva, anunciou o feito histórico para o corpo de funcionários:

De: Cylon

Para: funcionários do LNLS

Ontem à noite, 22/05/96, às 21:30 horas, foi observada a primeira volta do anel! Vencemos, assim, mais um desafio importante no processo de comissionamento da fonte de luz síncrotron.

A defesa do desenvolvimento de tecnologia própria

Em 2017, foram celebrados os 30 anos do projeto. Por ocasião das comemorações, um de seus idealizadores, o professor Roberto Leal Lobo e Silva Filho, foi convidado a escrever um histórico dos primórdios do Laboratório, o qual foi publicado no Estadão, e que está disponível no site do CNPEM.

Segundo o relato, as idéias em construir o primeiro laboratório surgiram em 1979, quando assumiu a diretoria do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. Apesar de forte oposição, inclusive no meio científico, devido aos custos, que os críticos consideravam excessivos a ponto de inibir o desenvolvimento de outros projetos, segundo eles mais adequados às necessidades do país, a proposta aos poucos vingou.

Para tanto foi decisiva a opção de se adotar o desenvolvimento de tecnologia própria, incluindo a fábrica de ímãs, hoje em operação, essenciais para a orientação dos ciclos de elétrons. Isto desbancou outras propostas mais simpáticas à celebração de convênios com projetos já em andamento nos países mais avançados. Existiu, inclusive, a alternativa de se importar um acelerador frances já pronto. O professor Lobo, após viagem à França para conhecer o equipamento, se refere ao caso:

[…] Na volta ao Brasil combati mais convictamente a proposta de trazer o Síncrotron antiquado da França. Com esse equipamento arquivaríamos o desafio de criar novas competências e recursos humanos para desenvolver o projeto. Queríamos um projeto moderno e desenvolvido por nós. Queríamos decidir sobre o tipo de imã e o tipo de anel.

=> Os Primeiros Anos do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron– (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron)

A partir daí, ainda que em meio a muito debate, sacramentou-se o desenvolvimento de tecnologia própria por pesquisadores brasileiros, incluindo uma fábrica de imãs, hoje em funcionamento.

Projeto foi desenvolvido pelo CNPEM, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais

O Projeto Sirius foi desenvolvido no âmbito do CNPEM, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, que é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Além do Laboratório Nacional de Luz Síncroton, possui outros três laboratórios reconhecidos mundialmente e abertos à comunidade científica e empresarial. De acordo com o Ministério,

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações e Comunicações (MCTIC). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz síncrotron da América Latina e está, nesse momento, envolvido no desenvolvimento do Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) promove pesquisa e inovação nas áreas de saúde e biotecnologia, com foco na descoberta de novos fármacos e mecanismos de doenças; o Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país. Os quatro Laboratórios têm, ainda, projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal de investigação coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e competências científicas em torno de temas estratégicos.

O CNPEM foi criado em 2009. O professor Rogério Cezar de Cerqueira Leite é o atual presidente do seu Conselho de Administração.

Próximos passos

Ainda de acordo com o MCTIC, o projeto agora prossegue com a montagem de estações de pesquisa, o que permitirá, dependendo da liberação de verbas pelo governo federal, a realização dos primeiros experimentos com luz síncrotron já no ano que vem:

Os próximos passos do projeto incluem a conclusão da montagem das primeiras estações de pesquisa, onde os cientistas devem realizar, a partir do ano que vem, experimentos com uso da chamada luz síncrotron. Esse tipo especial de luz, de altíssimo brilho, é capaz de revelar detalhes dos mais variados materiais orgânicos e inorgânicos, como proteínas, vírus, rochas, plantas, solo, ligas metálicas, dentre muitos outros.

Sirius é a maior e mais complexa infraestrutura científica já construída no País e um dos primeiros aceleradores síncrotron de 4ª geração construídos no mundo. Foi projetado para colocar o Brasil na liderança deste tipo de tecnologia, permitindo visualizar estruturas na escala das moléculas e átomos, com altíssima resolução e velocidade.