Grupo de Física Aplicada com Aceleradores usa física nuclear em benefício de áreas como medicina e arqueologia-USP

Camila Camilo / USP Online
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Quando quem não é da área pensa em física, o que vem logo à memória são as aulas do colégio, com fórmulas e gráficos. Mas a disciplina é bem mais do que isso e mostra, através do trabalho desenvolvido pelo Grupo de Física Aplicada com Aceleradores do Instituto de Física (IF) da USP, seu potencial interdisciplinar em benefício da ciência. O trabalho do grupo consiste em usar métodos da física nuclear para testar objetos de outras ciências, identificando os elementos que os compõem e testando sua eficácia. Com trabalhos como esse, universos como obras de arte, odontologia, arqueologia, medicina, entre outros, mostram que têm mais a ver com a física do que se imagina.

Em virtude de uma demanda de pesquisadores de outras áreas que buscavam o IF para testar aquilo que produziam, na década de 1990, o instituto adquiriu um acelerador de partículas dedicado à análise de materiais. O grupo surgiu depois, em 2000, quando os professores Manfredo Harri Tabacniks, Márcia de Almeida Rizzutto e Nemitala Added, interessados em trabalhar com física nuclear em projetos de física aplicada, uniram forças para formar um espaço de colaboração entre pesquisadores. Atualmente, alunos de graduação e pós-graduação também participam do projeto.

O professor Manfredo explica como funciona o teste com aceleradores. Ele diz que o acelerador é como um taco de sinuca fornecendo energia para que um átomo entre em colisão com outro. Com o choque, cada elemento libera uma radiação exclusiva, uma espécie de "RG" do átomo, identificada pelos detectores que conseguem mostrar qual elemento está presente na amostra.

Atividades
No caso da arqueometria, uma das atividades do grupo, é possível, conjuntamente com outras áreas, identificar a legitimidade de obras de arte, descobrir qual sua origem e em que nível tecnológico estava a civilização que a produziu. Fernando Rodrigues, aluno de graduação e membro do grupo, exemplifica que, se antes para pintar o branco era utilizada uma tinta à base de chumbo, mais recentemente usa-se o titânio. Expondo a obra ao acelerador, é possível identificar o elemento presente na tinta. Assim, com o auxílio de outras informações, pode-se saber se o quadro é antigo ou recente, o que ajuda a verificar a autenticidade da obra.

A professora Márcia Rizzutto conta que o Museu do Louvre, na França, que usa a mesma tecnologia do IF, conseguiu descobrir a origem da estátua da deusa Ishtar, graças à identificação dos elementos-traço existentes no rubi da estátua. Elementos-traço são aqueles presentes em quantidades pequenas, e que, no caso do rubi, permitem identificar com precisão a mina de onde foi retirado.

É importante lembrar que as obras não são destruídas. Pelo contrário: não é preciso retirar amostras das peças. “Não precisamos fazer furinhos para pegar o material”, explica a professora Marcia. E, como a energia é controlada para que, diante da infinidade de átomos presente em um objeto, apenas alguns sejam excitados, as obras permanecem intactas.

O grupo também trabalha em conjunto com as ciências biológicas. O professor Nemitala cita a tese de doutorado de Jim Aburaya. Ela mostra que através da modificação de superfícies de titânio é possível construir próteses que se integrem mais rapidamente ao osso hospedeiro, como em próteses dentárias. A aluna Suene Bernardes dos Santos, que também faz parte do grupo, pesquisa elementos-traço presente no soro sanguíneo, relacionando a alteração de sua quantidade com a ocorrência de melanoma - colaborando com o diagnóstico precoce da doença.

Alunos
Outra atividade do grupo é o desenvolvimento de métodos e de instrumentação para melhorar a pesquisa e as análises atômico-nucleares de materiais. O graduando Fernando Rodrigues já participa há quatro anos e desenvolve um método que torna as técnicas de análise de amostras complexas mais confiáveis, o que facilita o trabalho de quem busca o IF.

Segundo a professora Márcia, cada vez mais cedo os alunos querem participar da pesquisa. Ela acredita que a universidade entende que o aprendizado não se restringe à sala de aula e fornece esta possibilidade através de programas como o Ensinar com Pesquisa.

O professor Nemitala conta que uma das façanhas do trabalho é a contribuição para criação de uma linguagem comum, para além das terminologias de cada área, o que promove benefícios para a ciência como um todo.

Para colidir os átomos e obter respostas são usados aparelhos complexos chamados aceleradores de partículas. O IF possui três: Pelletron, LAMFI (Laboratório para Análise de Materiais com Feixes Iônicos) e LIO (Laboratório de Implantação Iônica), que se diferenciam, basicamente, pelo tamanho e pela ordem de grandeza da energia que conseguem emitir. Assim, o potencial que cada um possui determina também qual será utilizado para que tipo de trabalho. O LIO, por exemplo, o menor entre eles, é usado para a modificação da superfície do titânio, ao passo que o Pelletron consegue testar radiação presente em dispositivos eletrônicos usados em satélites que, no espaço, estão permanentemente expostos a altas doses de radiação.

Mais informações sobre o Pelletron:http://www4.usp.br/index.php/ciencias/14494

Fonte:http://www4.usp.br/index.php/ciencias/18959-grupo-de-fisica-aplicada-com-aceleradores-usa-fisica-nuclear-em-beneficio-de-areas-como-medicina-e-arqueologia