Maior laser de raios X do mundo ajudará estudo de átomos e vírus

O maior laser de raios X do mundo, inaugurado nesta sexta-feira na Alemanha, e sua capacidade de observar o infinitamente pequeno facilitará 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, será apresentado com grande pompa em Hamburgo a vários ministros.

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

Cerca de 800 convidados vão descobrir 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.

"As aplicações serão muitas. Isso vai da medicina à biologia, da química à ciência dos materiais", acrescenta.

"Há uma forte concorrência entre pesquisadores para obter tempo de feixes de luz" à medida que a potência sobe, acrescenta.

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%.