Sirius fomenta indústria brasileira de alta tecnologia

Inovação Tecnológica, em 6/4/18

 

Síncrotron

Sirius, a nova fonte de luz síncrotron que está sendo construída em Campinas (SP), deverá iniciar operação em 2019. A partir de então, a ciência brasileira poderá contar com um poderoso equipamento de pesquisa, mundialmente competitivo, que promete mudar o patamar de investigação em áreas como saúde, energia, alimentos, meio ambiente, entre outras.

Mas, antes mesmo de concluído, o enorme laboratório Sirius já modificou o perfil tecnológico de empresas nacionais que se credenciaram como fornecedoras de componentes.

“Até o momento, 86% dos recursos do projeto foram investidos no país”, disse Antônio José Roque da Silva, diretor do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e diretor do projeto. E esses componentes não são exatamente “produtos de prateleira”, sublinha o diretor do LNLS, precisando ser desenvolvidos e validados para operar em um ambiente inédito em termos de precisão e eficiência.

Parâmetros rígidos

O laboratório Sirius é formado por um acelerador de elétrons com energia de 3 GeV (giga elétrons-volt) em formato de anel, com uma circunferência de 518,4 metros, dentro do qual circulam elétrons em velocidade relativística, e em cujo redor estarão dispostas até 40 linhas de luz “iluminando” estações de pesquisa – é aí que os feixes de luz são usados estudar as amostras de materiais.

A complexidade dessa máquina envolve um conjunto de tecnologias que exigem, na grande maioria das vezes, que os fornecedores desenvolvam componentes dentro de rígidos parâmetros especificados pela equipe de projeto do LNLS.

O processo de seleção de fornecedores para outros componentes de Sirius teve início em 2013. A equipe do LNLS, responsável pelo projeto, estruturou uma agenda dos desafios tecnológicos e identificou um conjunto de empresas brasileiras de pequeno, médio e grande portes habilitadas a participar do processo de seleção.

As empresas interessadas deveriam apresentar protótipos para 13 desafios que envolviam desde a fabricação de câmaras de ultra-alto vácuo (UHV) até o desenvolvimento de sensores capazes de detectar variações de nível e inclinação em relação à vertical dentro de intervalos determinados. “Os protótipos têm que ser validados pela equipe do LNLS antes da contratação”, lembra o diretor.

Encomendas tecnológicas

A WEG, em Jaraguá do Sul (SC), por exemplo, já entregou metade dos mais de mil ímãs – dipolos, quadrupolos e sextupolos – que comporão a rede magnética de Sirius. “Criamos uma equipe especial dedicada ao projeto que trabalha junto com pesquisadores do LNLS para validar esses componentes. Temos, inclusive, uma máquina de medição de coordenadas igual à do LNLS, calibrada na mesma temperatura”, disse Luis Tiefensee, diretor superintendente da empresa.

De acordo com Tiefensee, a empresa aceitou o desafio levando em conta a oportunidade de “validar a sua robustez tecnológica e científica e de qualificar a equipe”. “Toda máquina elétrica que fabricamos tem um núcleo magnético. Mas produzir componentes para Sirius exige ainda mais precisão: a tolerância é menor do que 2 micrômetros. Além disso, por conta das propriedades elétricas e magnéticas dos ímãs, não dá para utilizar usinagem. Tivemos que fazer com chapa estampada”, disse.

A WEG foi das primeiras a se credenciar, antes mesmo de o LNLS acatar recomendação do seu Machine Advisory Committee (MAC) – formado por especialistas de renome mundial – e rever os parâmetros da máquina e a configuração da rede magnética para reduzir a emitância natural de 1,7 para 0,24 nm.rad (nanômetro radiano, medida da focalização do feixe de elétrons), lembra José Roque. Essas mudanças, aliás, posicionaram Sirius entre os síncrotrons de maior brilho em todo o mundo em sua faixa de energia.

A Engecer, em São Carlos (SP), por sua vez, fabrica cerâmicas especiais de alto conteúdo tecnológico (alumina e zircônia) e polidores para superfícies duras (óxido de cério e alumínio) para clientes industriais. “O desafio foi desenvolver cerâmicas covalentes, a partir de nitreto de boro e nitreto de alumínio, e por prensagem a quente, tecnologia que não estava no portfólio da empresa”, disse Marcos Gonçalves, diretor da Engecer. As cerâmicas covalentes serão utilizadas nos sensores de posicionamento de órbita dos elétrons, denominados BPM (Beam Position Monitor).

A tecnologia foi desenvolvida pela equipe interna de pesquisa e desenvolvimento da Engecer em parceria com pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Os protótipos estão no LNLS para teste térmico e mecânico. “Estamos agora discutindo com o LNLS a fabricação de componentes cerâmicos utilizando técnica de manufatura aditiva com uso de laser para utilização em cerâmica térmica. É pesquisa e desenvolvimento de fronteira”, disse Gonçalves.

A fabricação de bancada de testes automáticos para os BPMs está a cargo da Atmos, em São Paulo. “Temos um contrato com o LNLS para testar centenas de placas e módulos do BPM (monitor de posicionamento dos feixes) e montar 22 gabinetes onde estarão distribuídos esses equipamentos”, contou Fábio Haruo Fukuda, diretor da Atmos. “Essas bancadas poderão ser utilizadas em muitos outros tipos de equipamento, incluindo radiofrequência.”

Outra empresa selecionada foi a FCA Brasil, de Campinas (SP), que fornecerá componentes para os sistemas de ultra-alto vácuo. “Já fornecíamos câmara de vácuo para o LNLS. Com Sirius, fomos motivados a entregar câmaras de ultra-alto vácuo em inox, prontas para uso, o que, para a empresa, significou um salto tecnológico grande,” disse Fernando Arroyo, sócio da FCA.

Com recursos do programa, a FCA adquiriu equipamentos, implantou laboratório de tecnologia de vácuo e contratou físicos e engenheiros. “Antes, tudo o que fazíamos era baseado na prática; agora passou a ser teórico,” resumiu Arroyo. A empresa já entregou 200 câmaras e outras 200 estão em produção.