Em ciência, não é raro que resultados e aplicações surpreendentes surjam de temas ou pontos de vista pouco explorados. É o que mostra a pesquisa feita no âmbito do Namitec, em parceria com a Universidade Presbiteriana Mackenzie e o Centro de Componentes e Semicondutores (CCS) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
O estudo, realizado pela equipe do professor Pierre Kaufman, investiga a radiação na faixa terahertz (THz) do espectro solar. Os pesquisadores desenvolveram filtros THz, confeccionados no CCS e no Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), integrados a fotômetros em frequências THz, cuja aplicação observacional conta com a parceria da Universidade da Califórnia (Berkeley) e do Instituto Lebedev de Física (Rússia) para fazer testes práticos da instrumentação.
A nova tecnologia de sensoriamento THz - pode ter outras aplicações para além da física solar e espacial. "Há uma filosofia no CCS e no Mackenzie de que a motivação científica disciplina e estimula o desenvolvimento tecnológico", diz Kaufmann.
Aplicações
Tanto esforço, segundo ele, tem resultados que vão além do interesse científico. Uma aplicação é na biologia, já que o imageamento do corpo humano na faixa THz possibilita um contraste muito bom entre tecidos doentes e saudáveis - e não é tão invasiva quanto os Raios X. "O potencial de aplicação pode competir com vantagens sobre a dissonância magnética", conta Kaufmann.
A engenharia civil também pode se beneficiar com detecções nesta faixa do espectro de frequências. "Outra aplicação é na detecção de trincas, defeitos em estruturas na construção civil, em pilares, colunas, pontes. Na faixa THz seria possível ver mais profundamente no concreto para identificar a presença de rachaduras".
A segurança e checagem em aeroportos também teria uma aplicação possível: medidores em THz podem ser usados com precisão ainda maior na detecção de armas, metais e drogas.
Para Emílio Bortolucci, engenheiro do CCS-Unicamp e membro da equipe de Kaufmann, a fabricação destes sensores é importante porque há uma certa dificuldade em se ter detectores nessa área, mesmo em microeletrônica. E isto representa uma inovação no campo.
Histórico
O professor conta que sua equipe trabalha há mais de uma década na pesquisa e desenvolvimento de materiais e dispositivos sensores THz destinados ao diagnóstico de explosões solares .
A partir de observações no solo, em local de elevada altitude, encontraram a existência de uma componente de emissão na faixa de frequência que fica entre o rádio e o visível: a THz. Isso fez surgir a necessidade de medição desta faixa para se compreender o fenômeno, o que trouxe questionamentos de ordem científica e tecnológica. Segundo Kaufmann, emissões em THz são "completamente inexploradas do ponto de vista tecnológico também".
"Então trabalhamos em sensores de radiação solar sensíveis à faixa THz. Mas, para observar estas frequências, é preciso fazer medições fora da estratosfera terrestre, já que ar bloqueia a propagação da radiação THz".
Os filtros, acoplados aos sistemas sensores, serão levados por balões estratosféricos que sobrevoarão a Sibéria e Rússia por dez dias e a Antártica por outros quinze - e é neste ponto que a parceria com o Instituto Lebedev de Física e a Universidade da Califórnia em Berkeley se mostra importante: os russos ficarão responsáveis pelo sobrevoo em seu território e os americanos, no Polo Sul.
"Já tivemos os lançamentos adiados por um ano, mas faz parte dos riscos. O importante é fazer essas medições rapidamente, pois estamos passando por um ciclo de explosões solares extremamente fraco, com pouquíssimos eventos", informa Kaufmann. "Se a gente esperar muito, vai-se entrar em um mínimo de atividade solar e nem vai valer a pena mandar o balão".
Sobre o Namitec
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Sistemas Micro e Nanoeletrônicos (INCT Namitec) é uma rede que reúne as principais instituições que desenvolvem nano e microeletrônica no Brasil. São, ao todo, 23 centros de pesquisa e universidades, espalhados por 13 estados nas cinco regiões do país.
Com 124 pesquisadores, o Namitec tem uma atuação ampla em micro e nanoeletrônica, com pesquisas e ações no estudo de redes de sensores sem fio, sistemas embarcados, projeto de circuitos integrados, estudos de dispositivos, materiais e técnicas de fabricação e formação de recursos humanos, com aplicação em áreas como: tTecnologia da informação e comunicação (TIC); instrumentação biomédica e vida assistida; redes veiculares e ambientes inteligentes.
A unidade tem como missão gerar, aplicar e disseminar conhecimentos de micro e nanoeletrônica, articulando competências para promover inovações que atendam às necessidades da sociedade, por isso o projeto conta com uma coordenação de transferência de tecnologia para o setor produtivo, que visa gerenciar as relações com a indústria.
Em qautro anos, o projeto já teve 22 interações com empresas e solicitou o depósito de 14 patentes, desenvolvendo por exemplo, o primeiro transistor 3D do Brasil.
Sobre os INCTs
Os Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs) foram criados pelo CNPq para incentivar redes de pesquisa que atuem integrando a comunidade científica brasileira. Financiado pelo CNPq, Fapesp e Capes, o Namitec tem sua coordenação realizada pelo Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), unidade do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação em Campinas.
Saiba mais em www.namitec.org.br
Fonte: Ascom do INCT Namitec