{"id":22425,"date":"2020-06-11T22:55:51","date_gmt":"2020-06-11T22:55:51","guid":{"rendered":"https:\/\/cnpem.staging.wpengine.com\/?p=22425"},"modified":"2026-03-02T15:56:44","modified_gmt":"2026-03-02T18:56:44","slug":"por-que-tao-sirius","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/por-que-tao-sirius\/","title":{"rendered":"Por que t\u00e3o Sirius?"},"content":{"rendered":"

Por UOL<\/a> em 01\/06\/2020<\/p>\n

 <\/p>\n

Sirius \u00e9 a estrela mais reluzente do c\u00e9u noturno. Mas, em Campinas (SP), se voc\u00ea procurar por este nome ser\u00e1 levado a algo muito diferente: um gigantesco acelerador de part\u00edculas, quase do tamanho do est\u00e1dio do Maracan\u00e3, com 518 metros de circunfer\u00eancia e 68 mil m\u00b2, constru\u00eddo na zona rural da cidade, no campus do Cnpem (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais). N\u00e3o por acaso, um dos projetos mais brilhantes da hist\u00f3ria da ci\u00eancia brasileira. <\/span>
\nEstamos falando de um laborat\u00f3rio de 4\u00aa gera\u00e7\u00e3o para produ\u00e7\u00e3o de luz s\u00edncroton, avaliado em R$ 1,8 bilh\u00e3o, que s\u00f3 pode ser comparado ao MAX-IV, da Su\u00e9cia. As pesquisas feitas ali est\u00e3o no limite do que a f\u00edsica permite atualmente e alcan\u00e7am escalas m\u00ednimas, no n\u00edvel das part\u00edculas elementares (\u00e1tomos e mol\u00e9culas). <\/span>
\nImagine que este enorme anel met\u00e1lico serve para fazer circular feixes de el\u00e9trons de forma t\u00e3o r\u00e1pida que formam linhas de luzes – as tais luzes s\u00edncroton. Essa luminosidade funciona como um poderos\u00edssimo raio-X, capaz de analisar rapidamente a estrutura interna de materiais org\u00e2nicos e inorg\u00e2nicos. <\/span>
\nO projeto brasileiro tem a luz mais brilhante do mundo, de qualidade incompar\u00e1vel, e um zoom \u00fanico, de at\u00e9 500 vezes. <\/span><\/p>\n

“O que temos aqui, voc\u00ea n\u00e3o acha no Hemisf\u00e9rio Sul. Em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 luz s\u00edncrotron, voc\u00ea n\u00e3o acha em nenhum lugar do mundo. Essa m\u00e1quina est\u00e1 no limite da tecnologia mundial” <\/span>
\nFernando Bacchim, l\u00edder do grupo de prote\u00e7\u00e3o radiol\u00f3gica do Cnpem <\/span><\/p>\n

Isso quer dizer que temos \u00e0 disposi\u00e7\u00e3o de nossos pesquisadores uma ferramenta 4D de alto n\u00edvel, a forma mais moderna hoje de estudar em detalhes e de forma menos invasiva, por exemplo, v\u00edrus (como o novo coronav\u00edrus), prote\u00ednas, plantas, etc. E esse tipo de escrut\u00ednio pode apontar rapidamente caminhos para rem\u00e9dios e vacinas. <\/span><\/p>\n

Chegamos para conhecer o complexo dias antes do isolamento social ser decretado em S\u00e3o Paulo e, sem saber que ficar\u00edamos os pr\u00f3ximos meses trancados em casa, percorremos todo o caminho que os el\u00e9trons fazem l\u00e1 dentro. Olhando em retrocesso, foi simb\u00f3lico dar aqueles passos por aquilo que nos coloca em um novo n\u00edvel tecnol\u00f3gico, comprova o potencial da pesquisa nacional e traz esperan\u00e7a para o futuro -tudo o que precisamos hoje. <\/span><\/p>\n

Por dentro do acelerador<\/strong> <\/span>
\nGabriel Francisco Ribeiro\/UOL <\/span><\/p>\n

A arquitetura externa do laborat\u00f3rio, com suas curvas que se perdem no horizonte, \u00e9 realmente impressionante, mas \u00e9 dentro do pr\u00e9dio de 15 metros de altura que est\u00e3o os avan\u00e7os tecnol\u00f3gicos e estruturais. <\/span>
\nQualquer movimento ou vibra\u00e7\u00e3o no feixe pode inviabilizar uma pesquisa, ent\u00e3o foi um desafio de engenharia garantir controle da estabilidade sem par\u00e2metros anteriores e com base apenas em modelo matem\u00e1tico. “Todo o projeto foi pensado para minimizar vibra\u00e7\u00f5es que pudessem vir da vizinhan\u00e7a, do entorno e da rodovia pr\u00f3xima”, diz Nivaldo Santos, que coordenou a constru\u00e7\u00e3o feita pela Racional Engenharia. <\/span>
\nIsso quer dizer que voc\u00ea entra pelo t\u00e9rreo, sobe at\u00e9 o primeiro andar, onde est\u00e1 o acelerador, e percorre os 518 metros da estrutura sem que haja qualquer desn\u00edvel de mais do que 10 mm. Para obter isso, foram usadas mais de 1.500 estacas fincadas no ch\u00e3o para sustentar o piso. <\/span><\/p>\n

Ch\u00e3o<\/strong> <\/span>
\nOs engenheiros usaram controle de topografia, estudos do solo e s\u00edsmicos, para chegar ao piso perfeito, com varia\u00e7\u00e3o de nivelamento de at\u00e9 10 mm. A solu\u00e7\u00e3o veio de estacas instaladas a 13 metros de profundidade e concreto especial de baix\u00edssima deforma\u00e7\u00e3o. <\/span><\/p>\n

Temperatura<\/strong> <\/span>
\nDentro do t\u00fanel do acelerador, a varia\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica m\u00e1xima \u00e9 de 0,1\u00baC. Fora chega a 1\u00baC. Para alcan\u00e7ar isso, um sistema monitora a temperatura do ambiente e faz ajustes autom\u00e1ticos junto ao ar-condicionado. <\/span><\/p>\n

Vibra\u00e7\u00e3o<\/strong> <\/span>
\nOs equipamentos s\u00e3o t\u00e3o sens\u00edveis que captam um abalo s\u00edsmico a milhares de quil\u00f4metros. Os encanamentos, por exemplo, contam com molas. Um estudo geof\u00edsico da \u00e1rea criou par\u00e2metros do terreno e a estrutura entende e isola poss\u00edveis vibra\u00e7\u00f5es. <\/span><\/p>\n

A enorme estrutura curva deixa o ambiente um pouco atordoante -sem come\u00e7o nem fim, n\u00e3o d\u00e1 para ter muita no\u00e7\u00e3o de que ponto se est\u00e1. Quando entrei ali, imaginei que logo enxergaria um grande t\u00fanel para acelerar part\u00edculas. Mas, \u00e9 o contr\u00e1rio: esse gigante serve para abrigar pequenos dutos, do tamanho de canos dom\u00e9sticos, por onde passam os el\u00e9trons. <\/span><\/p>\n

Os dutos s\u00e3o vigiados por um grupo de engenheiros que ficam numa sala, cercados de telas. Eles que monitoram e regulam o equil\u00edbrio do ambiente, a partir da leitura de mais de 200 mil varia\u00e7\u00f5es do equipamento. <\/span><\/p>\n

Quando tudo est\u00e1 perfeito, \u00e9 hora de come\u00e7ar a corrida. <\/span><\/p>\n

Fa\u00e7a-se a luz<\/strong> <\/span><\/p>\n

Parte 1: o Linac <\/span><\/strong><\/p>\n

Tudo come\u00e7a no Linac (sigla em ingl\u00eas de Linear Particle Accelerator, acelerador de part\u00edculas linear), um tubo reto de 30 metros. <\/span><\/p>\n

Os el\u00e9trons ficam parados e contidos em um metal aquecido do tamanho de uma moeda, dentro de uma pe\u00e7a de cer\u00e2mica branca. <\/span><\/p>\n

Um sistema injetor coloca uma diferen\u00e7a de potencial que os desestabiliza e faz com que eles queiram sair dali, dando in\u00edcio \u00e0 movimenta\u00e7\u00e3o. <\/span><\/p>\n

Estruturas com micro-ondas oscilantes “empurram” os el\u00e9trons para frente at\u00e9 que alcancem a velocidade de 150 milh\u00f5es de eletrovolts. <\/span><\/p>\n

Um im\u00e3 azul joga esses el\u00e9trons para a segunda parte da aventura. <\/span><\/p>\n

Parte 2: Booster + Anel<\/strong> <\/span><\/p>\n

Do Linac, os el\u00e9trons seguem para outro t\u00fanel, dividido em dois, onde est\u00e3o o Booster e o Anel de Armazenamento. No Booster, eles ganham mais velocidade e chegam a 3 bilh\u00f5es de eletrovolts. Depois, seguem para o anel principal. Tr\u00eas im\u00e3s atuam nesta parte: <\/span><\/p>\n

\u00cdm\u00e3 azul: de dipolo, faz o feixe dos el\u00e9trons fazer curvas <\/span>
\n\u00cdm\u00e3 laranja: de quadripolos, servem como focalizadores ou defocalizadores dos el\u00e9trons <\/span>
\n\u00cdm\u00e3 verde: ajuda a corrigir a \u00f3tica do feixe <\/span><\/p>\n

Para conseguir essa acelera\u00e7\u00e3o, s\u00e3o tr\u00eas “segredos”: v\u00e1cuo, fios com \u00e1gua e curvas suaves. <\/span><\/p>\n

Os tubos de v\u00e1cuo t\u00eam menos mol\u00e9culas do que o ar espacial que separa a Terra e a Lua (qualquer elemento m\u00ednimo pode exercer influ\u00eancia sobre os el\u00e9trons). <\/span><\/p>\n

\u00c1gua no interior dos fios refrigera os cabos que levam corrente el\u00e9trica aos im\u00e3s (t\u00e3o forte que poderia derret\u00ea-los). <\/span><\/p>\n

As curvas devem ser bem delicadas para n\u00e3o interromper o feixe (para curvas bruscas, seria preciso um campo magn\u00e9tico infinitamente maior) <\/span><\/p>\n

S\u00e3o as curvas que fazem os el\u00e9trons acelerados perderem energia e emitirem luz – um feixe 35 vezes menor que um fio de cabelo, por sinal. <\/span><\/p>\n

Parte 3: Luz para cabines<\/strong> <\/span><\/p>\n

A luz sai por um tubo e vai para as cabanas de pesquisas, espa\u00e7os bem grandes (alguns passam de 100 metros) separados dos aceleradores por grossas paredes. Esta parte ainda est\u00e1 em constru\u00e7\u00e3o, mas a ideia \u00e9 ter diferentes cabanas para diferentes n\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o, equipamentos e pesquisas -a luz s\u00edncrotron gera um amplo espectro e o diferencial do Sirius \u00e9 permitir estudar desde objetos maiores a part\u00edculas m\u00ednimas. <\/span><\/p>\n

Na primeira fase de entrega, ainda neste ano, devem ser disponibilizadas 13 cabanas de pesquisa, mas a capacidade total \u00e9 de 40. <\/span><\/p>\n

Assim como fazemos para ver com nossos pr\u00f3prios olhos, quando tentamos “enxergar” estruturas no n\u00edvel at\u00f4mico tamb\u00e9m precisamos de luz. E quanto mais luz, mais detalhada a imagem. Cada comprimento de onda da luz utilizada corresponde a um n\u00edvel de detalhamento -raios-x curtos s\u00e3o para enxergar \u00e1tomos, raios-x mais longos e ultravioletas s\u00e3o para estudar rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, radia\u00e7\u00e3o infravermelha para vibra\u00e7\u00f5es at\u00f4micas em mol\u00e9culas e s\u00f3lidos. <\/span><\/p>\n

“E isso tudo foi feito com tecnologia nacional…” <\/span><\/p>\n

Essa \u00e9 a frase que mais se ouve no Sirius. Da constru\u00e7\u00e3o aos detalhes t\u00e9cnicos, 86% do projeto foi feito por empresas nacionais, com o claro objetivo de gerar conhecimentos para a ind\u00fastria local. Os \u00edm\u00e3s foram feitos pela catarinense WEG e as c\u00e2meras de v\u00e1cuo pela paulista Termomec\u00e2nica, por exemplo. “\u00c9 uma grande oportunidade de testarmos no estado da arte desenvolvimento, produ\u00e7\u00e3o e qualidade. Discutimos n\u00edveis de exig\u00eancia na ordem de m\u00edcrons, o que tem exigido aprendizado e t\u00e9cnicas de extrema complexidade da nossa equipe. E esse conhecimento pode ser transferido para novos produtos”, contou o diretor industrial da WEG, Alberto Yoshikazu Kuba. <\/span><\/p>\n

Para onde nos leva<\/strong> <\/span>
\nHenrique Grandi\/UOL <\/span><\/p>\n

Os primeiros marcos alcan\u00e7ados sequer s\u00e3o considerados experimentos, s\u00e3o apenas testes feitos com o acelerador em baixa pot\u00eancia para provar seu funcionamento. Quando ele estiver a pleno vapor, a\u00ed sim estar\u00e1 pronto para revolucionar a pesquisa em in\u00fameras \u00e1reas. <\/span><\/p>\n

“Ele \u00e9 um laborat\u00f3rio multiusu\u00e1rio, multit\u00e9cnicas e que praticamente todo pesquisador consegue, de uma forma ou de outra, levar sua pesquisa para l\u00e1”, ressalta a pesquisadora Nathaly Lopes, do Cnpem, que trabalha com fluxo de fluidos em meios porosos para limpeza de aqu\u00edferos. <\/span><\/p>\n

J\u00e1 rolou a 1\u00aa volta…<\/strong> <\/span><\/p>\n

11.2019 – O Sirius realizou a primeira volta completa de el\u00e9trons, teste vital para provar que todas as estruturas e sistemas funcionavam de forma integrada. <\/span><\/p>\n

… e a 1\u00aa imagem<\/strong> <\/span><\/p>\n

12.2019 – A baixa pot\u00eancia, para provar que gera luz s\u00edncroton, produziu as 1\u00aa imagens de pesquisa: tomografias de rocha e cora\u00e7\u00e3o de camundongo. <\/span><\/p>\n

Voc\u00ea deve estar perguntando para que serve uma microtomografia de uma rocha. As imagens feitas pelo Sirius de um mineral similar ao do pr\u00e9-sal brasileiro podem relevar as intera\u00e7\u00f5es de l\u00edquidos com a rocha e levar \u00e0 descoberta de novas subst\u00e2ncias para a ind\u00fastria petrol\u00edfera. Ou seja, um “novo petr\u00f3leo”. <\/span>
\nJ\u00e1 o estudo da morfologia das c\u00e9lulas do cora\u00e7\u00e3o mostra as diferen\u00e7as entre um cora\u00e7\u00e3o saud\u00e1vel e um doente, o que abre novos caminhos de investiga\u00e7\u00e3o sobre quais c\u00e9lulas s\u00e3o afetadas por determinada doen\u00e7a e quais se regeneram mais facilmente, por exemplo. <\/span>
\nAo estudar a estrutura de uma ponte, \u00e9 poss\u00edvel olhar para uma rachadura e saber como ela surgiu. A luz s\u00edncroton permite imagens n\u00e3o apenas em 3D, mas com uma quarta dimens\u00e3o de tempo. “\u00c9 como se fosse um v\u00eddeo que voc\u00ea acompanha. Voc\u00ea pode fazer um ensaio de tra\u00e7\u00e3o ou tens\u00e3o e entender quando e por que come\u00e7ou a rachadura”, explica a cientista.<\/span>
\nAl\u00e9m disso, as imagens podem ser aproximadas em at\u00e9 500 vezes, como um “Google Maps dentro de uma c\u00e9lula, dando close em pa\u00eds, Estado, cidade, bairro, rua”, o que permite ver estruturas mil vezes menores que um fio de cabelo. Assim, voc\u00ea consegue pesquisar a evolu\u00e7\u00e3o de patologias sem precisar sacrificar animais para ver o que aconteceu por dentro. Se voc\u00ea quer acompanhar processo inflamat\u00f3rio, ver a doen\u00e7a crescendo, qual a a\u00e7\u00e3o de um medicamento ou se ele fez melhorar, basta alinhar a radia\u00e7\u00e3o. <\/span>
\nAgora, imagine que estas s\u00e3o apenas algumas das linhas de pesquisa que j\u00e1 est\u00e3o previstas para acontecer ali. Quando as 40 cabanas estiverem ocupadas e funcionando, teremos a real dimens\u00e3o do avan\u00e7o cient\u00edfico. <\/span><\/p>\n

“A import\u00e2ncia do Sirius, n\u00e3o s\u00f3 para o Brasil, mas para a Am\u00e9rica Latina. \u00c9 resolver problemas da nossa regi\u00e3o, estudar plantas daqui, doen\u00e7as que ocorrem aqui. Se n\u00e3o \u00e9 a gente tentando resolver nossos problemas, provavelmente n\u00e3o vai ter outro laborat\u00f3rio desse tipo no mundo querendo resolver. Eles est\u00e3o interessados nos problemas deles”, resumiu Lopes. <\/span><\/p>\n

\u00c1reas que podem ser revolucionadas<\/strong> <\/span><\/p>\n

Sa\u00fade <\/span>
\nEntendimento maior sobre v\u00edrus, bact\u00e9ria, prote\u00ednas e unidades intracelulares complexas de organismos, etapa vital na fabrica\u00e7\u00e3o de novos medicamentos e no combate a c\u00e2ncer, Alzheimer e Parkinson, por exemplo. O c\u00e9rebro poder\u00e1 ser analisado de acordo com os est\u00edmulos que recebe. <\/span><\/p>\n

Energia <\/span>
\nCria\u00e7\u00e3o de novas tecnologias de explora\u00e7\u00e3o de petr\u00f3leo e g\u00e1s natural e desenvolvimento de novos materiais, mais leves e eficientes, nos campos das energias solares, c\u00e9lulas combust\u00edveis e baterias. <\/span><\/p>\n

Agricultura <\/span>
\nAn\u00e1lises de solo e desenvolvimento de fertilizantes mais eficientes e baratos, al\u00e9m de menos nocivos ao meio ambiente e \u00e0 sa\u00fade. Mapear localiza\u00e7\u00e3o de nutrientes em vegetais para gerar plantas que precisam de menos \u00e1gua e resistentes a pragas. <\/span><\/p>\n

Tecnologia <\/span>
\nAn\u00e1lises das nanopart\u00edculas podem levar a uma bateria para celular que, quando carregada apenas uma vez, dure cinco anos. <\/span><\/p>\n

Radia\u00e7\u00e3o t\u00e1 ok? <\/span>
\nPor fim, se voc\u00ea ficou preocupado com a radia\u00e7\u00e3o envolvida nesse gigante, saiba que as medi\u00e7\u00f5es s\u00e3o feitas na porta do acelerador, mas, de qualquer forma, n\u00e3o estamos falando de algo perigoso. “No pior dos acidentes, de algu\u00e9m aqui dentro ser exposto ao feixe, seria uma dose menor do que uma tomografia hospitalar”, explica Fernando Bacchim, l\u00edder do grupo de prote\u00e7\u00e3o radiol\u00f3gica do Cnpem. <\/span><\/p>\n

Ainda assim, para evitar que isso aconte\u00e7a, s\u00e3o v\u00e1rias etapas de prote\u00e7\u00e3o: <\/span><\/p>\n

Isolamento do ambiente (paredes de concreto com espessura que varia entre 0,80 cm a 1,5 m). <\/span>
\nMonitoramento constante dos n\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o auditado por comiss\u00e3o externa <\/span>
\nRecursos que detectam quando h\u00e1 algu\u00e9m no t\u00fanel e impedem a m\u00e1quina de ser ligada <\/span>
\nTravas de seguran\u00e7a ao longo dos 581 metros do equipamento devem ser desativadas para funcionar<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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