Um laser gigante para espiar átomos e vírus

Hamburgo, 1 Set 2017 (AFP) - O maior laser de raios X do mundo, inaugurado nesta sexta-feira na Alemanha, e sua capacidade para observar o infinitamente pequeno facilitarão avanços científicos multidisciplinares ao estudar o funcionamento de átomos, vírus ou processos químicos.

Este centro de pesquisa, que tem um orçamento de 1,5 bilhão de euros financiados por 11 países europeus, foi inaugurado com grande pompa em Hamburgo diante de vários ministros.

Com este instrumento, "podemos ver muito longe no micromundo, no nanomundo, no mundo dos átomos e das moléculas, e estudar coisas que não podíamos conhecer antes", declarou a ministra alemã de Pesquisa, Johanna Wonka.

A presença russa no centro é notória no atual contexto de tensões geopolíticas, já que a Rússia, segundo maior investidor do programa (27%) atrás da Alemanha (58%), enviou Andrei Foursenko, conselheiro científico do presidente Vladimir Putin.

Cerca de 800 convidados descobriram a instalação situada em um complexo de 3,4 km de comprimento com túneis de até 38 metros de profundidade sob a grande cidade portuária do norte da Alemanha e a região vizinha de Schleswig-Holstein.

- 27.000 flashes -O caráter excepcional do Laser Europeu de Elétrons Livres e Raios X (X-Ray Free Electron Laser, XFEL), pode ser resumido em um número: 27.000 flashes por segundo, muito superior aos 120 emitidos pelo laser americano do mesmo tipo LCLS e os 60 gerados pelo SACLA no Japão.

Segundo os responsáveis pelo projeto, esta cadência ultra rápida possibilitará aos pesquisadores fotografar "vírus em escala atômica, decifrar a composição molecular das células, fazer imagens em três dimensões do nanomundo, estudar procedimentos similares aos que ocorrem no interior dos planetas".

Este instrumento "facilitará ver os menores detalhes e processos nunca observados no nanomundo", disse à AFP Robert Feidenhans, presidente do conselho de administração da European XFEL.

Segundo Wonka, "haverá aplicações muito concretas, por exemplo, desenvolver medicamentos personalizados contra tumores ou vírus, ou testar a pureza dos materiais".

"Até agora, os cientistas conheciam um grande número de processos químicos e biológicos através dos seus resultados. Um pouco como um fã de futebol que lê um resumo de uma partida que perdeu", resumiu Feidenhans.

"Agora, você pode acompanhar a partida e analisá-la", explicou. "A partida pode ser um processo químico ou biológico (...). O princípio é o mesmo: você quer ver a partida".

- 3D e filmes -Este laser poderá levar a avanços em tratamentos de doenças, ao cartografar vírus, determinar defeitos de resistência de materiais de construção ou explicar os processos do núcleo da Terra.

Concretamente, este laser, que é de quarta geração com seu acelerador linear (e não em anel), gera elétrons que são acelerados e esfriados com hélio a -271 graus Celsius. Sobem depois paulatinamente a altos níveis de energia.

Os elétrons correm então através de onduladores cujos imãs os obrigam a efetuar um tipo de slalom bastante estreito. Emitem prótons, e o fenômeno se "autoamplifica".

Ao final, os pesquisadores dispõem de flashes de raios X muito curtos e muito intensos, que quando se encontram com a matéria produzem imagens de uma velocidade de obturação da ordem de um trilhésimo de segundo. Podem depois ser reunidas para produzir uma imagem 3D ou transformadas em filme.

O centro de pesquisa alemão DESY (Deutsches-Elektronen-Synchrotron), de Hamburgo, criador do projeto, implementou por sua vez um pequeno laser experimental de elétrons livres.

Além de Alemanha e Rússia, Dinamarca, França, Hungria, Itália, Polônia, Eslováquia, Espanha, Suécia e Suíça financiaram o XFEL a níveis de entre 1 e 3%.

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