Conheça o Sirius, acelerador de partículas síncrotron | Ciência é Tudo

Oi gente ciência tudo tá no ar e hoje o nosso assunto é Sirius o acelerador de partícula síncroton nome diferente né Pera aí que eu vou explicar o sírios é na verdade a maior e mais complexa estrutura científica já construída aqui no país e é também uma das mais avançadas fontes de luz síncroton de todo mundo esse laboratório aí de última geração permite a investigação da composição e também da estrutura da matéria na suas mais variadas formas eu sou a Carina Cardoso e tá no ar ciência é tudo vem comigo nessa jornada [Música] [Aplausos] [Música]

por meio do uso da Luz o Sirius é capaz de revelar estrutura molecular atômica e também eletrônica dos mais diversos materiais e pra gente entender como ele funciona a gente precisa antes se perguntar mas a final de contas O que é a luz a luz é uma forma de radiação eletromagnética com com uma frequência que é visível ao olho humano ela pode se propagar no vácuo com velocidade de aproximadamente 300.000 km/s ondas eletromagnéticas que TM frequências menores do que a da Luz visível são chamadas de infravermelho e aquelas com frequências maiores são chamadas de ultravioleta

a luz é fundamental pro nosso dia a dia está presente nos mais diversos momentos no processo de fotossíntese que se reflete em toda a cadeia alimentar na iluminação de ambientes na fibra ótica que permite utilizar a internet enfim os nossos sistemas de comunicação transporte entretenimento saúde entre vários outros dependem de fenômenos e materiais Associados à luz e a ciência cada vez mais utiliza a luz para ampliar as possibilidades da tecnologia a fotônica lida com a geração de detecção aproveitamento e aplicações de luz e é responsável por grandes avanços como desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos baseados em

luz solar um dos locais recentes que tem a luz como sua principal estrela é o sirios a maior e mais complexa infraestrutura científica já construída No Brasil onde aceleradores de partículas produzem um tipo especial de luz chamada síncroton e quando assunto é a luz no seu dia a dia segundo a Organização das Nações Unidas para a educação a ciência e a cultura Unesco a luz é uma das Ferramentas que vai ajudar o mundo a atingir os objetivos da Agenda 2030 pro desenvolvimento sustentável uma das conquistas esperadas é por exemplo o acesso à luz e à

energia elétrica para comunidades de países pobres e emergentes Agora sim né que a gente já entendeu o que que é de fato a luz vamos saber um pouco mais da história do sírios como ele funciona e também como ele contribui pro desenvolvimento da ciência aqui no Brasil e no mundo também o Sírius né ele na verdade está inserido dentro de um Campus e muito maior que é o centro Nacional de pesquisa e energia e materiais que é uma organização social supervisionada pelo Ministério da C tecnologia e inovações então tudo que tá aqui É financiado pelo

mcti não somente o siros como o cnp como um todo o cnpem tem além do sirus três outros Laboratórios nacionais um de nanotecnologia um de biociências e um de biorrenováveis o Sirius né é como se fosse um gigantesco microscópio que permite que vai permitir que os pesquisadores eh brasileiros e do mundo possam eh enxergar materiais diversos orgânicos e inorgânicos numa escala fundamental que é a escala dos átomos a escala das moléculas a escala da nanoestrutura Então é ele para ele servir como esse gigantesco microscópio né ele tem no seu coração um acelerador de elétrons e

através vamos dizer assim de do desvio da trajetória desse elétron de maneira controlada ele emite a chamada luz sincron que nada mais é do que ondas eletromagnéticas né então é uma ferramenta que é utilizada de forma Ampla né Por todas as áreas do conhecimento e principalmente hoje quando a gente a gente fala muito em economia do conhecimento quer dizer cada país né para se posicionar do ponto de vista mais competitivo mundialmente é fundamental o desenvolvimento científico é fundamental eh você eh desenvolver a sua indústria né com é produtos cada vez mais inovadores isso exige ciência

isso exige respostas isso exige Então você adquirir né esse conhecimento e essa é uma ferramenta fundamental essencial em todo todo todos os lugares do mundo né que querem competir nesse cenário tem equipamentos como esse e o Brasil hoje é um dos líderes mundiais com c osons que são equipamentos como esse eles historicamente Eles foram derivados dos chamados colises o maior exemplo dos colises é o lhc né que fica lá no CNE que aquele de 27 7 km que colide prótons né E para entender a origem do universo e outras questões fundamentais então eles são meio

que primos desses aceleradores e tiveram origem lá eh entre final da década de 50 e 60 na chamada primeira geração tá que era a parasita desses colisor eles se tornaram tão importantes que o mundo passou por uma segunda geração né de sincrotron que agora er equipamentos dedicados para gerar essa luz sincrotron então o objetivo deles era agora somente gerar a Luis cotron e depois eles evoluíram Para uma terceira geração cujo objetivo é sempre o que a gente chama de aumentar o brilho né dessas máquinas quando a gente começou então a pensar em construir um novo

equipamento né pro Brasil né não tinha nenhum equipamento ainda no mundo inteiro chamada na quarta geração tá haviam discussões dessa quarta geração e a gente entendeu que o Brasil sim tinha competência para poder e estar nessa Fronteira disputar ando essa essa fronteira e construímos os sírios que hoje está na quarta geração o que muda principalmente é que você tem ordens de magnitude a mais nesse brilho o seu feixe que antes era da ordem de milímetros agora é da ordem de micrometros então o Sirius né É É hoje um dos poucos equipamentos dessa quarta geração algumas

características dele inclusive eh colocam ele como o melhor equipamento do mundo para estudar certas faixas de energia né e ele é um salto então do que o vx era assim de forma significativa ele melhora quantitativamente ou seja tudo muito mais rápido mas qualitativamente que é mais importante ele permite fazer experimentos que antes eram impossíveis de serem feitos no Brasil em certos casos impossíveis serem feitos no mundo ou seja existe um conjunto enorme de desafios que o mundo né a sociedade eh busca né resolver né e o Brasil em particular faz parte também eh desse obviamente

desse mundo para isso você precisa adquirir conhecimento você precisa entender e compreender como os processos funcionam nas suas escalas mais fundamentais E para isso você precisa de um equipamento como esse esse equipamento né ou seja toda essa construção que tá aqui eu acho que todo mundo aqui que tá escutando todo brasileiro deveria realmente se orgulhar eu chamo isso aqui de um projeto estrut durante para o país Isso aqui vai ter um impacto e essencial Fantástico pra ciência né pro conhecimento né de fronteira e última instância eu acho que ele é importante pra própria autoestima de

cada Brasileiro né a gente e o ministro Pontes muitas vezes fala do complexo de virar latas isso aqui é a prova de que a gente consegue sim de fato fazer coisas na fronteira né é tão bé ou melhor do que qualquer país do mundo então acho que isso é importante mensagem para qualquer brasileiro de que com inves em educação né de forma continuada é possível o Brasil atingir os mais altos níveis de e desenvolvimento tecnológico e científico aí além de toda essa infraestrutura científica Vale lembrar também que o sírios tem 68.000 M qu e é

considerado também um edifício mais estável do Brasil só para você ter uma ideia qualquer possível vibração é imediatamente amortecida para não perturbar a trajetória dos elétrons até os canos de água TM molas especiais e foram muitos os desafios enfrentados para construir essa verdadeira obra da engenharia [Música] ele e começa há algum tempo atrás dizer que em 2006 se começa a discutir muito preliminarmente uma possível construção do novo acelerador e Até que em 2012 a gente tem um um Marco bastante eh decisório de realmente partir para uma máquina de Fronteira de quarta geração eh que seria

uma máquina eh mais competitiva e e de ponta de fronteira e isso fez com que se iniciasse um conjunto de eh adaptações do projeto e novas prototip de tecnologia a gente realmente foi para uma uma eh tecnologia de Fronteira onde não existiam mais soluções comerciais tivemos que desenvolver bastante coisas novas em 2020 eh com o prédio praticamente pronto eh a gente começa o comissionamento do acelerador principal e de forma integrada com os outros aceleradores até que você tenha o primeiro fecho de elétri é principal o prédio do siris ele tem 68.000 M qu e ele

é composto por algumas instalações primeiramente ele tem um conjunto de escritórios e laboratórios de preparação de amostra laboratório de química laboratório de apoio centro de computação então tem toda uma infraestrutura de laboratórios que suportam as [Música] pesquisas Além disso como você pode observar nas fotos aéreas do sírios eles TM algumas pernas que se prolongam do prédio que são as linhas de luz linhas longas e que é uma outra característica especial que fazem com que essas máquinas sejam grandes que é a distância necessária para você focalizar o o a luz sron e conseguir resoluções nanométricas em

algumas linhas de luz [Música] o siros a gente pode dividir ele em três grandes partes a gente tem a construção civil que é uma obra de engenharia singular no país é uma obra e que abriga um conjunto um núcleo bastante especial de altíssima estabilidade e é único e no país um sistema um prédio circular de 520 m de circunferência com nível de estabilidade nível de precisão de e de nível de controle e onde todos os detalhes por menor que fossem foram pensadas Então teve um um conjunto muito grande eh de preocupações e aplicação de tecnologias

de ponta que não são costumeiramente aplicadas em obras civis até os níveis de detalhes com sustentação de tubulações hidráulicas de ar condicionado em molas para evitar e propagação de vibrações no piso especial cuidar com ventos incidindo sobre o telhado que poderiam gerar vibrações no PIS especial o segundo ponto são os aceleradores em si os uma máquina de quarta geração é a segunda que entrou em operação no mundo e grande parte das soluções tecnológicas adotadas nos aceleradores não são soluções disponíveis comercialmente então foram desenvolvidas Desde da tecnologia utilizada na fabricação dos imas a precisão de alinhamento

desses componentes os sistemas de vago sistemas de deposição de neg e que é um filme fino que garante pressões bombeamento de vácuo para pressões e do espaço Ceral equivalentes a do espaço Ceral e eletrônicas de diagnóstico de altíssima acura e resolução e por fim tem um conjunto de instrumentação soluções científicas que são as linhas de luz que também são soluções e não comerciais Como existe e na época da do início da operação do siris uma única máquina síncrona de quarta geração no mundo eh outras Laboratórios não tiveram a oportunidade de lidar com resoluções estabilidades tão

grandes quanto hoje a gente tem no Círios então tem componentes foram eh feitos sob medida paraas aplicações do Círios então diria que é um é um é um complexo e bastante e peculiar e único não só no país como no mundo muito legal né gente o sírios É de fato né uma obra de engenharia única aqui no nosso país bom e no próximo bloco você vai saber mais sobre as pesquisas realizadas nos sírios e vai entender também o que que são as linhas de luz não sai daí já já a ciência tudo tá de [Música]

volta estamos de volta com ciência é tudo e hoje a nossa conversa é sobre o Sirius o acelerador de partícula síncroton as linhas de luz são as AES experimentais onde os materiais são analisados dentro do sírios e é nelas que de fato Os experimentos se concretizam por meio da utilização da luz síncroton a gente vai entender melhor exatamente o que que isso significa o laboratório Nacional de Lu síncroton é responsável pela operação do Círios né então a gente cria Os experimentos que se fazem é para medir a matéria em diferentes aspectos utilizando a luz síncroton

e a gente opera esse laboratório e disponibiliza ele pra comunidade a gente faz pesquisa a gente desenvolve instrumentos metodologias né e tudo isso a gente faz através eh do contrato de gestão com o ministério de Ciência Tecnologia e inovações as linhas de luz são os os as estações experimentais que recebem a luz sincrotron que vem do acelerador então o acelerador do Sirius ele produz a luz sincrotron que é uma luz de amplo espectro desde o infravermelho até os raios X né varrendo todo o espectro eletromagnético e cada uma das estações experimentais então filtra uma parte

desse espectro eletromagnético e ilumina amostras de estudo e detecta os efeitos da interação dessa radiação sincrotron com os materiais e através desta detecção a gente revela características microscópicas da matéria desde sua porosidade sua constituição química física a estrutura como as moléculas se ligam Que tipos de átomos TM nos materiais como a dinâmica dessas ligações químicas ou a dinâmica de formação dos materiais então todo esse conhecimento que você obtém nos diferentes aspectos dessas linhas de luz é que te ajudam então depois no desenvolvimento de tecnologias né daqui não vão sair as tecnologias nem a manufatura dos

materiais Então vai sair conhecimento a respeito dessas propriedades micro óp que é são utilizados para o desenvolvimento dessas tecnologias então a essas diferentes linhas de luz elas eh São especializadas em técnicas diferentes das mais variadas né então e é importante ressaltar que o Sirius como um todo permite a gente instalar cerca de 40 linhas de luz né então e é da ordem de 40 linhas pode variar um pouco mais um pouco menos né hoje a gente tem no projeto 14 previstas né E à medida que o tempo for passando a gente vai criando noss novas

instalações novos experimentos para ver novos fenômenos nós temos características muito importantes desse projeto né que que é o SOS né que hoje então operado pelo lnls E então é uma máquina de competitividade internacional né então é uma instalação como poucas no mundo existem né Eh Quando a gente tiver todas as linhas funcionando né elas todas funcionam simultaneamente isso é importante dizer então num num num num ponto de operação que a gente espera estar com tudo isso aqui preenchido diariamente nós vamos ter centenas de pesquisadores trabalhando em diferentes tópicos como esses que eu falei para vocês

né simultaneamente em cada uma da o mesmo acelerador fornecendo radiação para todas essas Estações experimentais em diferentes experimentos centenas de pessoas trabalhando desde da área da saúde até a área de recuperação de petróleo catalisadores microeletrônica ao mesmo [Música] tempo as estações de Pesquisas elas são capazes de revelar detalhes da estrutura de moléculas biológicas como por exemplo as proteínas virais no mundo existem inclusive alguns aceleradores estudando as moléculas do coronavírus e todas essas pesquisas sobre o vus da covid- são depositadas em um banco de dados Internacional e as pesquisas realizadas pelo sírios estão entre as melhores

em termos de resolução siros ele é na verdade um grand microscópio um instrumento de grande porte é a matéria em várias faixas de tamanho e isso faz com que a gente traga esse grande microscópio pra área da saúde e que é capaz de nos permitir enxergar desde pedaços de tecido até detalhes dentro de uma célula capacidade de interação de vírus com moléculas E por que que o srus é tão importante pra área da saúde porque a gente consegue fazer e a gente cons otimizar as estações experimentais para que elas consigam de certa forma fazer com

que os estudos de saúde sejam capazes de enxergar coisas que a maioria dos síncroton do mundo não conseguem enxergar então por exemplo nós temos linhas de luz que são otimizadas para entender a célula como um todo em todo seu volume levando todo levando em consideração toda a sua tridimensionalidade isso faz com que o nosso síncroton seja único com que essa estação experimental seja única né e levando muito em conta tudo isso que eu tô dizendo que ele é otimizado pra saúde no ano passado nós focamos os nossos esforços em meio à pandemia para que a

gente entregasse uma estação experimental chamada Manacá é uma estação experimental que foi otimizada eh no em função da pandemia para que a gente conseguisse fazer experimentos relacionados ao covid colocando o Brasil num seleto grupo de de de de países que consegu então endereçar os problemas da pandemia e responder né conseguir responder eh relações eh importantes tanto quanto infecção inibição e até tratamentos médicos com esta estação experimental chamada Manacá que trouxe eh pro Brasil um um um senso de orgulho muito grande que nos colocou no mapa dos síncrotron que são capazes de eh fazer experimentos avançados

e de prospectar novos fármacos em relação à covid por outro lado a gente pode utilizar outras Estações experimento Tais que nos permitem enxergar dentro da célula com detalhes atômicos ou dentro de um vírus como é os estudos que a gente tá realizando eh com a proteínas e relacionadas a a covid-19 aí a gente deixa de enxergar o todo a gente não enxerga mais o detalhe do vírus mas a gente vai enxergar um pedacinho do vírus ou a gente vai enxergar um pedaço da Spike do vírus ou a gente vai enxergar uma proteína responsável pela replicação

viral E aí a gente por não enxergar o todo agora a gente consegue enxergar intimamente esse material e inclusive enxergar os átomos os átomos que compõem cada uma dessas proteínas E é assim que muitas vezes se faz o desenho de fármacos que são capazes de interagir de forma Irreversível muitas vezes com essas proteínas e fazem com que o vírus por exemplo o o sarscov 2 seja capaz não mais seja capaz de se replicar porque um fármaco se liga de forma específica naquela proteína hoje a gente falou aí sobre o Sirius que é o acelerador né

de partículas síncroton e trouxemos aí toda a sua contribuição pra ciência semana que vem a gente tá de volta Lembrando que para rever este programa ou assistir os anteriores é só acessar o aplicativo TV Brasil Play ou então você pode conferir tudo pelo canal da TV Brasil no YouTube lá você pode procurar por ciência é tudo e aí você pode comentar sugerir temas dizer o que que você tá achando combinado eu sou a Kina Cardoso e esse é o Ciência é tudo obrigada aí pela sua companhia e semana que vem a gente tá de volta

beijo tchau [Música] Us [Música] [Música] [Música]