O novo acelerador de partículas é um ambicioso projeto brasileiro, executado pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), um dos segmentos do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), que encontra-se na fase final de construção. Batizado de Sirius, a máquina é composta por um conjunto de aceleradores de elétrons e será uma fonte de luz síncrotron de 4ª geração, uma das mais avançadas do mundo. 

A máquina consegue exibir a estrutura molecular, atômica e eletrônica de inúmeros elementos, podendo ser utilizada para realizar pesquisas em quase todos os âmbitos acadêmicos. Segundo a página do projeto, disponível na plataforma online do LNLS, o Sirius foi planejado para “colocar o Brasil na liderança mundial de produção de luz síncrotron e foi projetada para ter o maior brilho dentre todos os equipamentos na sua classe de energia”. 

Um acelerador de partículas, tal como o Projeto Sirius, é necessário para produzir luz síncrotron. A luz síncrotron, um tipo de radiação eletromagnética, é produzida durante um processo que envolve acelerar partículas carregadas em uma velocidade próxima à da luz (299 792 458 m/s) e desviar sua trajetória por campos magnéticos. 

A radiação emitida pela fonte de luz é utilizada nas estações de pesquisa onde as experiências são feitas. Resumidamente, a radiação síncrotron funciona como um microscópio quando condicionada e focada para iluminar as amostras que estão sendo estudadas. Esse processo ocorre nas estações experimentais, que são as linhas de luz de uma Fonte de Luz Síncrotron, quanto maior for o brilho emitido, melhor será a qualidade das análises. 

Benefícios para o Brasil

O projeto Sirius é uma possível solução para diversos problemas do país, incluindo áreas extremamente importantes, como energia, saúde, alimentação e meio ambiente. A luz síncrotron pode ser usada para estudar solos, identificar estruturas de proteínas e unidades intracelulares complexas, melhorar diagnóstico de câncer e combate a vírus e bactérias, além de facilitar o desenvolvimento de novas tecnologias de exploração de petróleo e gás natural.

Até ultimamente, o Brasil utilizava uma fonte de luz síncrotron chamada UVX que, apesar de possuir alta confiabilidade e estabilidade, não consegue mais atender às necessidades dos pesquisadores, já que experimentos mais avançados não podem ser realizados nela. Uma nova fonte permite o surgimento de várias possibilidades de pesquisas. Além disso, o novo projeto vai contar com energia duas vezes maior que a da atual fonte UVX, sendo ainda mais confiável.

Através do Sirius, pesquisadores poderão investigar mais elementos químicos, analisar profundamente a camada superficial de materiais duros e densos, assim como viabilizar outros estudos, como experimentos em nanotecnologia e biotecnologia. Ele será uma das primeiras fontes de luz síncrotron de quarta geração a serem construídos no mundo, inicialmente possuindo 13 linhas de luz (estações de pesquisa). 

Construção

A obra, iniciada em 2015, tem previsão para iniciar seu funcionamento integral ainda este ano. O projeto foi erguido dentro da área de 150.000m², no Polo II de Alta Tecnologia de Campinas, adquirida em 2013. A instalação que abrigará o complexo vai contar com 68 mil metros quadrados e quatro pavimentos com capacidade para até 620 pessoas. Em volta dessa construção de alto desempenho, serão erguidos laboratórios e outros prédios de apoio. 

O ambiente exige uma fundação com controle de temperatura e de alta estabilidade. Existe ainda a possibilidade de ampliação para até 40 linhas de luz, seis das quais já estão definidas são consideradas longas, com comprimentos variando de 100 a 150 metros. O investimento no projeto foi de aproximadamente R$ 1,8 bilhão. 

Projeto Sirius e o novo coronavírus

A recente pandemia causada pelo novo coronavírus fez com que os esforços para entregar duas das treze primeiras linhas de luz fossem intensificadas. Uma delas, chamada Manacá, já está ativa e sendo utilizada para encontrar um potencial imunizante contra o vírus. Acredita-se que a outra linha de pesquisa, nomeada de Cateretê, entre em funcionamento nos próximos meses, ela poderá ajudar os pesquisadores a entender o comportamento do SARS-CoV-2 dentro da célula humana. 

Os primeiros experimentos no Sirius foram realizados nesta semana, ainda em estágio de comissionamento, para ajudar a revelar detalhes da estrutura de moléculas biológicas, como proteínas virais. O foco é investigar a ação do SARS-CoV-2 no organismo e sua interação com moléculas que podem desenvolver um eventual de fármacos. A proteína 3CL do SARS-CoV-2, participante da replicação do vírus dentro do organismo, foi a amostra analisada nos experimentos iniciais do Sirius. 

O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS)

O LNLS é um laboratório localizado em Campinas, no estado de São Paulo, que oferece uma infraestrutura extremamente sofisticada para pesquisadores acadêmicos e industriais, brasileiros e estrangeiros, com o objetivo de promover o desenvolvimento de campos tecnológicos importantes para o país. O LNLS também promove eventos e ações educacionais com o objetivo de qualificar profissionais acerca das áreas e temas desempenhados no laboratório.

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), também gerencia outros três Laboratórios Nacionais: Laboratório Nacional de Biociências (LNBio); Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano). Todos realizam diversos projetos de pesquisa relacionados com temas estratégicos envolvendo o desenvolvimento tecnológico. 

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