Brasil: Proyecto Sírius, Parece un estadio de fútbol

Publicado em 23/04/2013

Taringa! Inteligencia Colectiva, em 22/04/2013

El mayor logro científico de la história de Brasil empieza a nacer.

Sirius un acelerador de partículas circular (sincrotrón), que demandará una inversión total de US$ 322 millones.

Tiene todo para ser una de las dos mejores máquinas del planeta”, dijo el físico francés Yves Petroff, uno de los mayores especialistas del mundo en el asunto, ex-director del mayor laboratorio de luz sincrotrón europeo (o ESRF, en Grenoble, Francia) 


Brasil concluyó el proyecto básico para la construcción de su nuevo acelerador de electrones y en las próximas semanas empezará con la limpieza del terreno para su construcción, con previsión para entrar en funcionamiento en el 2016.

El proyecto del edificio de 43.000 metros cuadrados que albergará el acelerador con hasta 45 líneas de luz sincrotrón con que estará equipado ya están listos, dijeron hoy fuentes del estatal Centro Nacional de Pesquisa en Energía y Materiales (CNPEM).

Brasil, el único país de América Latina que cuenta con un sincrotrón para investigaciones científicas, pero tiene en marcha un proyecto para construir una nueva fuente de luz sincrotrón más moderna.

Se trata de un anillo de tercera generación con 153 metros de diámetro y una franja de frecuencia de rayos luminosos más amplia que será operado por el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS), organismo vinculado a la CNPEM.

El llamado Sirius podrá aumentar la capacidad y el número de usos, aplicaciones e investigaciones que ya se realizan en el UVX, el acelerador de electrones de segunda generación que Brasil opera en la ciudad de Campinas desde 1997 y que tiene 30 metros de diámetro.

El nuevo acelerador será una fuente de luz sincrotrón con aplicaciones en áreas de conocimiento como la nanobiología, la farmacología, la energía, la microelectrónica, la paleontología y las industrias de alimentos y de análisis de materiales.

Los sincrotrones son aceleradores de electrones que producen diferentes franjas de frecuencia de luz, cada una útil para un tipo específico de aplicación, y que puede permitir estudios de estructuras en escala atómica, molecular, microscópica o macroscópica.

Según las informaciones suministradas hoy por la CNPEM, además de la conclusión de los proyectos básicos, los responsables por el nuevo acelerador ya construyeron y testaron con éxito los prototipos del sistema de control digital, de la cámara al vacío y de multipolos pulsados del Sirius.

“Este es uno de los proyectos brasileños de ciencia que representan un divisor de agua”, aseguró el director general del CNPEM, Carlos Alberto Aragao, en un seminario dirigido a los usuarios del actual acelerador de electrones.

El actual acelerador, usado por cerca de 2.000 investigadores (20% de ellos estranjeros) y unos 460 proyectos de investigación, opera con una energía de 1,37 gigaelectrón por voltio (GeV), lo que le permite generar radiaciones electromagnéticas que van hasta la franja de los rayos X blandos.

El Sirius operará con 3 GeV, por lo que, además de generar una mayor intensidad de luz, podrá generar radiaciones hasta la franja de los rayos X duros y analizar estructuras más densas

Brasil: Laboratorio nacional de luz de sincrotrón – SIRIUS

Historia
La primera Fuente de Luz de Sincrotrón brasileña fue diseñada en 1983 y entró en funcionamiento después de 14 años, en 1997.

En 1979, durante la reunión de la Sociedad para el Avance de la Ciencia (SBPC), se planteó la construcción de un acelerador lineal de protones para investigar los priones y otras partículas elementales. La propuesta fue apoyada por el Centro Brasileño de Investigaciones Físicas (CBPF) y, a finales de 1981 la idea de construir un acelerador de electrones para estudiar la radiación de sincrotrón se presentó al entonces presidente del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).

En 1983 fue nombrado un comité ejecutivo para el Proyecto de Radiación de Sincrotrón (SRP) y al año siguiente, un Consejo Científico Técnico (CCT). El 5 de diciembre de 1984 se constituyó formalmente el Laboratorio Nacional de Radiación de Sincrotrón (LNRs). Cuatro investigadores fueron enviados a la Universidad de Stanford para diseñar el proyecto del disparador y el anillo de almacenamiento y volvieron con una propuesta.

LNRs cambió de nombre a Laboratorio Brasileño de Luz Sincrotrón (LNLS) en enero de 1987. El proyecto brasileño de sincrotrón ya había comenzado un año antes, con 26 empleados – físicos, ingenieros y técnicos. Todos ellos trabajaron en una casa alquilada en Campinas, Sao Paulo, y después de un tiempo en un cobertizo industrial adquirido por el CNPq. En 1990, el equipo se trasladó al campus donde se construyó la fuente de sincrotrón.

El LNLS está integrado por el Centro Brasileño de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM) y tres laboratorios nacionales: Ciencia y Tecnología del Bioetanol Brasileño (CTBE), Laboratorio Nacional de Biociencias (LNBio) y Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LNNano). El CNPEM está gestionado por la Asociación Brasileña de Tecnología de Luz de Sincrotrón (ABTLuS) para el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI).

Brasil opera la única luz de sincrotrón en América Latina y esta iniciando la construcción de Sirio, la nueva fuente de sincrotrón brasileña de tercera generación. La nueva fuente de generación de luz espera ampliar las oportunidades para la investigación en campos como la nanociencia, nanotecnología, biología molecular y estructural, materiales avanzados y energías alternativas.

Líneas de investigación
Industria

El LNLS colabora directamente con la industria y brinda soluciones al respecto. El LNLS es socio de Petrobras en la creación de aditivos para reducir la viscosidad del petróleo de una manera eficiente y barata, a partir de la comprensión de los procesos de unión y nanoestructura de asfaltenos.

Un desafío tecnológico importante en la exploración petrolera es el sistema de equipos de perforación de anclaje. LNLS ayuda a Braskem en el desarrollo de nuevos materiales para el cable de anclaje de las plataformas petroleras en aguas profundas.

El uso de luz de sincrotrón es crucial para el estudio de catalizadores utilizados por industrias química, petroquímica y la industria automotriz. Oxiteno se unió a LNLS para el desarrollo de nuevos catalizadores que aumentó significativamente la productividad.

Arte, Historia y Paleontología

La radiación de sincrotrón se ha convertido en una poderosa herramienta para el estudio de objetos antiguos únicos, tales como obras de arte y los fósiles. El uso de luz sincrotrón permite el análisis micro y nanoescala, que pueden llevar a conclusiones distintas. La escala nanométrica puede ser útil para los restauradores porque se pueden identificar los elementos químicos que surgieron en las pinturas y por qué se mezcla con el pigmento original. En una escala micro, es posible ver las capas ocultas de la pintura, destacando los trazos del pintor. Los historiadores pueden utilizar este tipo de análisis para comparar la evolución de las técnicas de pintura y para comprobar la originalidad de las obras de arte.

Un artículo recientemente publicado en la revista Science de Isabelle Kruta, del Museo Peabody de Historia Natural de la Universidad de Yale, muestra una reconstrucción digital en 3D de la mandíbula de un fósil de un molusco Baculites. Este modelo en 3D sólo se puede construir utilizando las técnicas de la tomografía de radiación de sincrotrón. Este tipo de análisis ayuda a los científicos a encontrar vestigios y sustancias que son invisibles a simple vista. Esto puede llevar a descubrimientos sobre la relación entre los organismos, lo que representa un paso más en el estudio de la ecología.

Salud

En cuestiones de salud, las nanopartículas de plata tienen un efecto antibacteriano y aplicaciones biomédicas. Las pruebas bacteriológicas han puesto de manifiesto que este efecto depende del tamaño de las nanopartículas y el tipo de microorganismo. El reto consiste en realizar el fraccionamiento selectivo para identificar las nanopartículas más eficaz para cada tipo de microrganismo. Varios desafíos científicos aún deben ser resueltos antes de las nanopartículas de plata se pueden convertir en drogas (contra VIH, por ejemplo). Uno de estos retos es su toxicidad, ya que es necesario determinar cómo estas nanopartículas interaccionan con las células vivas. Esta tarea debe llevarse a cabo en colaboración con la industria farmacéutica.

link: http://www.youtube.com/watch?v=nAFtL2xJRT4

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