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 da Universidade Presbiteriana Mackenzie e do Centro de Componentes e Semicondutores (CCS) da 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 em Berkeley e do Instituto Lebedev de Física, na 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”, pondera Kaufmann. 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 sítio 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. Isto 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”, explica ele. 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 sobrevôo em seu território e os americanos, no Pólo Sul. “Já tivemos os lançamentos adiados por um ano, mas faz parte dos riscos. O importante é fazer estas medições rapidamente, pois estamos passando por um ciclo de explosões solares extremamente fraco, com pouquíssimos eventos. E se a gente esperar muito, vai-se entrar em um mínimo de atividade solar e nem vai valer a pena mandar o balão”, avalia o professor.

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. E acrescenta: “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. 

 

2013-03-28 15.41.12

Legenda: Fotômetro sensor desenvolvido para investigar a radiação na faixa terahertz (THz) do espectro solar

 

 

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