Da mesma forma, a infraestrutura de pesquisa mais avançada do país, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Sirius, embora ainda seja um projeto em andamento, estava pronto para atender ao chamado. Instalado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), o Sirius é uma infraestrutura aberta e acessível à comunidade científica brasileira e internacional, possibilitando a realização de centenas de pesquisas acadêmicas e industriais. - fornecido anualmente por milhares de cientistas.
O CNPEM
UMA INSTITUIÇÃO ÚNICA NO PAÍS
PARA LUZ CONHECI O
MENTO
No entanto, as cores que vemos não são uma propriedade intrínseca da luz que chega aos nossos olhos. Por exemplo, para saber que os seres vivos são feitos de células, foi necessário inventar e melhorar o microscópio óptico, entre finais do século XV e ao longo do século XVI.
A LUZ
SÍNCRO _TRON
Porém, o caminho físico-químico percorrido pelos nutrientes desde sua dispersão no solo até sua absorção e incorporação no metabolismo vegetal ainda não é bem compreendido, causando uso ineficiente de fertilizantes, muitas vezes excessivo e prejudicial ao meio ambiente. Desta forma, os processos que ocorrem no solo podem ser melhor conhecidos e controlados, o que contribui para uma produção agrícola mais eficiente e menos prejudicial ao meio ambiente.
SOLOS
Os processos químicos, físicos e biológicos que aí ocorrem a nível atómico e molecular controlam o transporte, a disponibilidade e a absorção de nutrientes, bem como o transporte de poluentes e a poluição do solo. A luz síncrotron é uma ferramenta essencial para a investigação da estrutura tridimensional das moléculas, o que nos permite compreender em profundidade o seu efeito no organismo e os processos pelos quais um potencial medicamento deve se ligar a ele.
NOVOS FÁRMA
Como um quebra-cabeça, a molécula do medicamento deve se encaixar na molécula alvo para impedir sua ação em nosso organismo. Portanto, a busca por um medicamento se torna mais eficiente se conhecermos o formato das moléculas que precisam se encaixar.
CATALISA _DORES
A luz síncrotron permite estudar essas reações químicas em tempo real, monitorando alterações na estrutura tanto dos reagentes quanto dos catalisadores. Da mesma forma, os fertilizantes nitrogenados sintéticos são obtidos por reações químicas entre o nitrogênio atmosférico e as matérias-primas das indústrias de petróleo e mineração.
FERTILI _ZANTES
A luz síncrotron permite investigar não só a estrutura tridimensional do arranjo dos átomos que compõem essas enzimas, mas também sua interação com outras moléculas e seu mecanismo de ação na decomposição do nitrogênio e na formação da amônia. A luz síncrotron permite o reconhecimento da estrutura tridimensional dos diferentes estágios de desenvolvimento deste e de outros parasitas, o que direciona o desenvolvimento de formas de atacá-los, evitando a transmissão da doença.
DOENÇAS NEGLIGEN
São doenças endêmicas em áreas tropicais, que afetam especialmente as populações de baixa renda. A luz síncrotron oferece uma grande variedade de maneiras de ver, em detalhes, as interações dos elétrons entre si e com a luz, as ligações entre os elementos químicos e suas interações com outras substâncias.
MATERIAIS AVANÇA
A conversão de biomassa – como palha e cana-de-açúcar, que é um resíduo das indústrias sucroalcooleira – em combustíveis e produtos químicos pode se tornar uma alternativa viável aos combustíveis fósseis, como petróleo e gás natural. Para que ocorra a conversão da biomassa, os carboidratos que a compõem, como a celulose, devem ser decompostos em açúcares menores.
ENERGIA RENOVÁ
Os catalisadores são interessantes neste processo porque são facilmente separados do ambiente onde ocorre a reação química, podem ser reutilizados e também são resistentes ao ambiente agressivo necessário para a conversão da biomassa. Outra alternativa é a utilização de coquetéis enzimáticos produzidos por microrganismos especializados na quebra da biomassa vegetal.
NOVOS TRATA
Em todo o mundo, esforços consideráveis têm sido direcionados para o desenvolvimento de novos métodos que minimizem os danos ao organismo. A luz síncrotron contribui para o estudo de nanopartículas em geral e para o desenvolvimento deste e de outros novos métodos de tratamento do câncer, combate a bactérias resistentes, vírus e muitas outras formas inovadoras de tratamento.
MENTOS
O câncer é um grupo de doenças caracterizadas pela reprodução descontrolada de células, e um dos principais métodos de tratamento é a quimioterapia, na qual medicamentos inibem o crescimento dessas células ou as destroem. A luz síncrotron permite análises que fazem a conexão entre escalas micro e macroscópicas, incluindo medições sob diferentes condições de pressão e temperatura do reservatório.
PETRÓLEO E GÁS
A exploração de petróleo e gás em águas profundas, por exemplo, requer a compreensão das propriedades mecânicas e de transporte dos materiais sob os quais o petróleo e o gás são encontrados.
NATURAL
A Luz Síncrotron é aliada do setor manufatureiro global e já se beneficiou do desenvolvimento de inúmeros produtos. A P&G utilizou a tecnologia para desenvolver condicionadores, detergentes e outros produtos, enquanto a Dow Chemical utilizou luz síncrotron para desenvolver materiais para melhorar a absorção de fraldas descartáveis.
BENEFÍ _CIOS
A luz síncrotron já foi – e continua sendo – utilizada no desenvolvimento de baterias duráveis, resistentes e mais baratas para carros elétricos, celulares e laptops e no desenvolvimento de novos semicondutores capazes de aumentar a eficiência de células solares orgânicas para produção. de energia elétrica. No Brasil, empresas como Vale, Braskem, Petrobras e Oxiteno também recorreram à luz síncrotron para apoio na solução de desafios tecnológicos sofisticados.
INDÚSTRIA
A empresa farmacêutica Abbott utilizou luz síncrotron no desenvolvimento do Kaletra, um dos medicamentos prescritos para tratar a infecção pelo HIV.
SIRIUS, A NOVA
FONTE DE LUZ
BRASILEIRA
Fontes de luz síncrotron são grandes equipamentos científicos que produzem radiação eletromagnética de maneira controlada. As fontes de luz síncrotron são essencialmente grandes máquinas produtoras de luz e funcionam de maneira semelhante a várias tecnologias bem conhecidas.
COMO
Nos telefones celulares, os elétrons fluem através da antena em velocidades relativamente baixas, de modo que é produzida radiação na faixa de ondas de rádio e microondas. Por outro lado, nos raios X hospitalares, os elétrons têm velocidades extremamente altas e quando são desacelerados, a radiação emitida está na faixa dos raios X.
FUNCIONA O SIRIUS?
- ACELERADOR LINEAR - LINAC
- ESTAÇÕES DE PESQUISA |
- ACELERADOR INJETOR - BOOSTER
- ACELERADOR PRINCIPAL - ANEL DE
As fontes de luz síncrotron contêm diversas linhas de luz, otimizadas para diferentes experimentos, que funcionam independentemente umas das outras. Essa radiação, que possui amplo espectro (do infravermelho aos raios X) e alto brilho, é chamada de luz síncrotron.
LINHAS DE LUZ
Em uma fonte de luz síncrotron, como o Sirius, as linhas de luz são as estações de pesquisa onde os experimentos são realizados. Além disso, as fontes de luz síncrotron incluem diversas linhas de luz, que operam independentemente umas das outras e são otimizadas para diferentes experimentos.
CARNAÚ _BA
Isso é possível porque este será o feixe mais longo do Sirius, medindo 150 metros. Assim, esta linha de luz permite a investigação da dinâmica de fenômenos biológicos em diferentes escalas.
CATERETÊ
Este tipo de imagem não foi obtido por nenhum outro método no mundo e será gerado pela primeira vez nesta linha de luz. A linha de luz Ema possibilitará a realização de experimentos em amostras de materiais expostos a condições extremas.
IPÊ
A linha de luz Manacá, por meio de uma técnica chamada cristalografia macromolecular, permite o estudo da estrutura de proteínas e enzimas e patógenos humanos com resolução micrométrica e submicrométrica, capaz de orientar o desenvolvimento de potenciais novos medicamentos ou entender como fármacos conhecidos atuam para aumentar sua eficácia. Informações sobre a estrutura das proteínas são importantes não apenas na área da saúde, mas também para o desenvolvimento de biocombustíveis, pesticidas agrícolas, alimentos e cosméticos.
MANACÁ
A linha de luz mogno será utilizada para aquisição de imagens tomográficas tridimensionais com resolução micro e nanométrica. Além disso, vários outros tipos de materiais podem ser estudados nesta linha de luz: solos, fósseis, materiais para dispositivos eletrônicos, produtos de reações químicas e amostras biológicas.
MOGNO
Estruturas internas de vários materiais podem ser estudadas de forma não invasiva, em diversas escalas espaciais que variam de centenas de nanômetros a dezenas de micrômetros. A linha de luz Cedro permitirá investigar essa estrutura secundária de proteínas e complexos proteína-fármaco, identificar as regiões desordenadas dessas proteínas, bem como analisar as interações entre proteínas e pequenas moléculas, o que contribuirá para o desenvolvimento de medicamentos.
CEDRO
Compreender como essas estruturas se comportam no ambiente biológico e como se formam os complexos proteína-fármaco permite solucionar diversos problemas médicos e científicos.
IMBÚIA
Contudo, é fundamental que esta busca seja aliada ao desenvolvimento de novos sistemas de armazenamento de energia eficientes e baratos. Por exemplo, a linha de luz Paineira permitirá o estudo de alterações estruturais nos materiais que compõem os dispositivos de armazenamento de energia em condições de operação, ou seja, durante a carga e descarga da bateria.
PAINEIRA
Esses novos sistemas de armazenamento incluem as chamadas baterias de lítio-ar. Porém, um dos principais desafios no desenvolvimento de baterias mais eficientes é compreender a correlação entre a estrutura dos materiais que as compõem e o desempenho destes dispositivos.
JATOBÁ
O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos cada vez mais potentes e eficientes exige a miniaturização contínua de seus componentes. A linha de luz Sapê será dedicada ao estudo da estrutura eletrônica desses isoladores topológicos e de uma grande variedade de outros materiais, permitindo a investigação, por exemplo, das propriedades dos supercondutores, do grafeno e o estudo dos estados eletrônicos das interfaces entre sólidos e ultrassom. - filmes finos.
SAPÊ
Esses materiais têm a propriedade especial de serem isolantes elétricos em seu volume e ao mesmo tempo condutores elétricos em superfícies com baixa resistência elétrica. Além disso, esses materiais permitiriam a construção de transistores e bits de memória quântica extremamente robustos, ajudando a impulsionar os computadores quânticos, o que poderia levar a uma revolução na velocidade de processamento de dados.
SABIÁ
QUATI
Por exemplo, as nanopartículas poderiam ser utilizadas como pílulas que transportam e administram medicamentos diretamente às células doentes, como o cancro, ou para combater vírus e bactérias resistentes a antibióticos. Por exemplo, a linha de luz Sapucaia permitirá pesquisas sobre a forma, organização e dinâmica de nanopartículas em uma ampla gama de áreas de pesquisa em física, química e biologia, bem como em aplicações industriais.
SAPUCAIA
Devido ao seu tamanho extremamente pequeno e propriedades adaptáveis a todos os tipos de aplicações, as nanopartículas têm atraído a atenção dos mais diversos campos de pesquisa. Ao longo do desenvolvimento do projeto Sirius, muitos membros da comunidade científica compartilharam com o CNPEM seus planos, seu orgulho e suas expectativas para as novas oportunidades de pesquisa utilizando o Sirius nas mais diversas áreas do conhecimento.
COM A PALAVRA, OS CIEN
TISTAS
A concretização do ambicioso projeto Sirius, uma das primeiras fontes de luz síncrotron da quarta geração e o mais brilhante de todos os dispositivos da sua classe energética, é uma vitória para a ciência e a engenharia nacionais. Com pesquisadores altamente competentes em diversas áreas da ciência e tecnologia, trabalhando em colaboração, mostra que é possível concretizar no país projetos que estão na fronteira do conhecimento internacional.
UMA EDIFICAÇÃO ÚNICA
A fundação da edificação é dividida em duas bases totalmente independentes entre
A fundação da área do acelerador é composta por cerca de 1.300 estacas de concreto, com 15 metros de comprimento, cuidadosamente dispostas sob quase três metros de solo modificado e com alto grau de compactação. Os pisos que suportam a zona do acelerador e a zona da linha de luz são em betão armado, com 90 e 60 centímetros de espessura, respetivamente.
As tubulações de utilidades são superdi- mensionadas, o que diminui a velocidade
A temperatura no túnel acelerador deve ser muito bem controlada, com variação máxima de 0,1°C para cima ou para baixo. Um bom controle de temperatura também é necessário na sala de testes, com variação máxima de 0,5°C para cima ou para baixo.
PARCERIAS TECNOLÓ
GICAS
A Toyo Matic atua no mercado de usinagem de alta precisão e é responsável pelo fornecimento de niveladores magnéticos e componentes para monitores de posição de feixe de elétrons em aceleradores. É um grande orgulho para nós da Toyo Matic fazer parte deste projeto histórico para a ciência brasileira.
TOYO MATIC
RACIONAL ENGENHA
O conhecimento que encontramos no CNPEM e no Sirius, aliado à capacidade de engenharia e construção que temos aqui, formaram o ambiente ideal para conseguirmos resolver problemas muito complexos. É uma grande felicidade para nós, como engenheiros e como pessoas, caminhar em frente a esse grande monumento que é Sirius e poder mostrar aos nossos filhos e às nossas famílias que fazemos parte de algo tão grande.
PI TECNO _LOGIA
Cabanas de proteção radiológica garantem a saúde de todos os pesquisadores e de todos os transeuntes no entorno. Nosso envolvimento no projeto de galpões de proteção radiológica é extremamente importante, estruturante e fundamental para nossa empresa.
BIOTEC
Permite-nos procurar outros mercados, procurar outros desafios no domínio da protecção radiológica, dos hospitais, da indústria e de outros domínios. Talvez o brilho dos nossos olhos seja comparável ao brilho de Sirius, porque sabemos que uma máquina como esta será capaz de dar aos investigadores as ferramentas para alcançar conhecimentos que hoje nem sequer podemos imaginar.
SOLUÇÃO AMBIENTAL
Isso abre vários outros mercados além dos que já tínhamos, para sistemas especiais de ar condicionado, biotérios e sistemas para indústrias farmacêuticas.
HISTÓRIA PIONEI DE
Fita de montagem para os ímãs dipolo no anel de armazenamento da futura fonte de luz síncrotron UVX. Vista interna do Edifício da Fonte de Luz Síncrotron com alguns componentes do acelerador de elétrons já instalados.
A SEMENTE DO CNPEM
Finalmente, em 1º de julho de 1997, a primeira fonte de luz síncrotron do Hemisfério Sul, chamada UVX, é inaugurada pelo LNLS para uso das comunidades científica e tecnológica. Em 1998, teve início a implantação do Centro de Biologia Molecular e Estrutural (CeBiME), como centro de pesquisas associado ao LNLS.
Atualização do sistema de radiofrequência, responsável por aumentar e substituir a energia dos elétrons circulantes no acelerador, para que possa suportar a instalação de equipamentos voltados para maior produção de luz síncrotron. Novo sistema de blindagem e proteção radiológica da fonte de luz Síncrotron, que melhorou as condições de trabalho dos usuários.
Anteriormente classificado como fonte de luz síncrotron de terceira geração, o Sirius foi redesenhado para que o equipamento produza a luz síncrotron mais brilhante do mundo em sua categoria energética. O Sirius seria, portanto, considerado um pioneiro da quarta geração, juntamente com a fonte de luz MAX-IV, na Suécia.
MÃOS À OBRA
A equipe do LNLS e do SINAP (Instituto de Física Aplicada de Xangai) no momento da geração do primeiro feixe de elétrons no acelerador linear Sirius. A equipe na sala de controle do Sirius durante a primeira revolução do elétron no acelerador principal.
RUMO AO FUTURO
