{"id":208140,"date":"2016-01-05T12:42:01","date_gmt":"2016-01-05T14:42:01","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=208140"},"modified":"2016-01-05T12:42:01","modified_gmt":"2016-01-05T14:42:01","slug":"desafios-compartidos-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/desafios-compartidos-3\/","title":{"rendered":"Desaf\u00edos compartidos"},"content":{"rendered":"
\"Maqueta

L\u00e9o Ramos<\/span>Maqueta en tama\u00f1o real de un tramo equivalente a un vig\u00e9simo del t\u00fanel del Sirius, una de las primeras fuentes de luz de cuarta generaci\u00f3n del mundoL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

La FAPESP y la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) anunciaron el resultado de una selecci\u00f3n p\u00fablica destinada al desarrollo de componentes del Sirius, la nueva fuente de luz sincrotr\u00f3n de Brasil que entrar\u00e1 en operaci\u00f3n en 2018. Fueron seleccionadas ocho empresas con el objetivo de superar 13 desaf\u00edos cient\u00edficos y tecnol\u00f3gicos relacionados con la construcci\u00f3n del anillo, que ser\u00e1 casi seis veces mayor que el actual, en actividad desde 1997. Con 518,4 metros de circunferencia, esta fuente estar\u00e1 instalada en una construcci\u00f3n de 68 mil metros cuadrados cuya estructura se asemeja en sus dimensiones y en su formato a un estadio de futbol. De lograr cumplir con los desaf\u00edos, las empresas se calificar\u00e1n como proveedoras del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS), responsable de la construcci\u00f3n y la operaci\u00f3n de la fuente. \u201cLa intenci\u00f3n del pliego no es \u00fanicamente ayudar en el desarrollo del Sirius, sino tambi\u00e9n permitir que empresas innovadoras del estado de S\u00e3o Paulo y sus equipos de investigaci\u00f3n ampl\u00eden su gama de productos tecnol\u00f3gicos, creando as\u00ed una cadena de proveedores en condiciones de actuar en el mercado global\u201d, afirma Douglas Zampieri, docente de la Universidad de Campinas (Unicamp) y coordinador del \u00e1rea de investigaci\u00f3n para la innovaci\u00f3n de la FAPESP.<\/p>\n

Las fuentes de luz sincrotr\u00f3n son equipamientos planificados para producir un tipo de radiaci\u00f3n de alto brillo y amplio espectro, que abarca el infrarrojo, el ultravioleta y los rayos X. Es capaz de penetrar la materia y revelar caracter\u00edsticas sobre su estructura molecular y at\u00f3mica, y se la utiliza para comprender la naturaleza microsc\u00f3pica de los materiales. La radiaci\u00f3n es generada por electrones producidos en un acelerador, que quedan circulando en un gran anillo a una velocidad cercana a la de la luz y que, cuando pasan por imanes, sufren una deflexi\u00f3n provocada por el campo magn\u00e9tico. Se as\u00ed emiten fotones, que resultan en la luz sincrotr\u00f3n. Los investigadores utilizar\u00e1n las ondas electromagn\u00e9ticas en estaciones de trabajo situadas en distintos puntos del anillo para la realizaci\u00f3n de estudios sobre la estructura de materiales tales como pol\u00edmeros, rocas y metales, aparte de prote\u00ednas, mol\u00e9culas para medicamentos y cosm\u00e9ticos, o bien el an\u00e1lisis de im\u00e1genes tridimensionales de f\u00f3siles o de c\u00e9lulas. La fuente Sirius contar\u00e1 con 40 de estas estaciones.<\/p>\n

Con un costo estimado en 1.500 millones de reales, ser\u00e1 una de las primeras fuentes de cuarta generaci\u00f3n del mundo. El brillo de la luz emitida ser\u00e1, en algunas frecuencias, m\u00e1s de mil millones de veces superior a la actual. En el anillo actualmente en operaci\u00f3n, la energ\u00eda del haz de luz permite analizar \u00fanicamente la capa superficial de materiales duros y densos, ya que los rayos X producidos penetran esos materiales con una profundidad de algunos micrones. \u201cLa alta energ\u00eda del Sirius permitir\u00e1 que esos mismos materiales se analicen a profundidades de algunos cent\u00edmetros\u201d, dice el f\u00edsico Ant\u00f4nio Jos\u00e9 Roque da Silva, docente de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) y director del LNLS.<\/p>\n

Las fuentes de luz sincrotr\u00f3n est\u00e1n compuestas por tres estructuras de aceleraci\u00f3n: un acelerador lineal, un acelerador inyector y un anillo de almacenamiento (v\u00e9ase el recuadro<\/em><\/a>). Las especificaciones de los componentes son sumamente precisas, no s\u00f3lo a causa de la intensidad de la energ\u00eda, sino tambi\u00e9n porque oscilaciones situadas incluso por debajo de los micrones (millon\u00e9simas de metro) pueden obstaculizar el posicionamiento de los haces de electrones y de fotones. Una parte significativa de este esfuerzo de investigaci\u00f3n y desarrollo est\u00e1 a cargo del equipo de 240 investigadores y t\u00e9cnicos del LNLS, a ejemplo de lo que sucedi\u00f3 en la d\u00e9cada 1990 con la construcci\u00f3n de la fuente actualmente en operaci\u00f3n. \u201cAlrededor del 70% de los componentes del anillo se desarrollar\u00e1 en Brasil\u201d, dice Jos\u00e9 Roque da Silva.<\/p>\n

Para cumplir con el cronograma de construcci\u00f3n, la participaci\u00f3n de empresas nacionales se ha vuelto importante. Algunas toman parte hace m\u00e1s tiempo, como en el caso Termomec\u00e2nica, de la localidad S\u00e3o Bernardo do Campo, que desarroll\u00f3 el proceso destinado a la fabricaci\u00f3n de las c\u00e1maras de vac\u00edo, elaboradas en una aleaci\u00f3n de cobre y plata, y de los alambres de cobre huecos para los electroimanes, que permiten la circulaci\u00f3n de agua destinada a la refrigeraci\u00f3n. Otro ejemplo es Weg, de Santa Catarina, que deber\u00e1 suministrar 1.350 electroimanes para los aceleradores.<\/p>\n

\"062-065_Sirius_234\"<\/a>La trayectoria del haz
\n<\/strong>Para las empresas seleccionadas en el concurso de la FAPESP y la Finep, el inter\u00e9s no se ci\u00f1e a la posibilidad de proveer los componentes de la fuente. Equatorial Sistemas, de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos, es responsable de tres proyectos aprobados. En uno de ellos suministrar\u00e1 monitores fluorescentes de haces de electrones, dispositivos que permiten la determinaci\u00f3n de las dimensiones y la posici\u00f3n de los haces en los aceleradores. Los monitores est\u00e1n compuestos por una pantalla que puede \u00a0interponerse en el camino de los electrones y ser\u00e1n \u00fatiles para ajustar la trayectoria del haz. Un segundo proyecto prev\u00e9 la provisi\u00f3n de bloqueadores de fotones, dispositivos de seguridad de las l\u00edneas de luz que bloquean el haz emitido por el acelerador de part\u00edculas, interponiendo un bloque de metal refrigerado en su camino. \u201cCada l\u00ednea de luz tendr\u00e1 al menos uno de esos obturadores. Aspiramos a convertirnos en proveedores internacionales de esos aparatos\u201d, afirma C\u00e9sar Ghizoni, presidente de Equatorial.<\/p>\n

El principal inter\u00e9s de la empresa es el tercer proyecto, de producci\u00f3n de detectores de rayos X con una tecnolog\u00eda denominada Medipix, desarrollada en colaboraci\u00f3n internacional por 20 laboratorios, bajo la coordinaci\u00f3n de la Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear (Cern). El LNLS se integr\u00f3 a ese consorcio en 2013. \u201cEn los experimentos, los rayos X generados por el acelerador interact\u00faan con el material estudiado y se propagan alrededor. Estos detectores muestran de d\u00f3nde sali\u00f3 la radiaci\u00f3n, su direcci\u00f3n y su intensidad, y todo en tiempo real\u201d, dice Ghizoni. \u201cEsta tecnolog\u00eda tiene un gran potencial para el \u00e1rea m\u00e9dica, pues permite hacer im\u00e1genes de rayos X en tiempo real. Tenemos inter\u00e9s en desarrollar aplicaciones\u201d, afirma. La empresa ya ha desarrollado dispositivos para el telescopio Soar, en Chile, y para el detector de rayos c\u00f3smicos Pierre Auger, en Argentina, proyectos que cuentan con la participaci\u00f3n de investigadores de S\u00e3o Paulo y que fueron apoyados por la FAPESP. Creada en 1996, Equatorial tiene un equipo de investigaci\u00f3n y desarrollo integrado por 12 t\u00e9cnicos e ingenieros, y desde 2006 est\u00e1 controlada por Airbus Defence & Space.<\/p>\n

Atmos Sistemas, de S\u00e3o Paulo, se hizo cargo del desarrollo de un dispositivo electr\u00f3nico que mide la posici\u00f3n del haz de electrones. \u00c9ste debe posicionarse con gran precisi\u00f3n en el centro del anillo, mediante la utilizaci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos. \u201cEl monitor mide la posici\u00f3n del haz en dos dimensiones, a trav\u00e9s de la digitalizaci\u00f3n, el filtrado y el procesamiento de se\u00f1ales provenientes de sondas dispuestas a lo largo del anillo\u201d, dice F\u00e1bio Fukuda, responsable del proyecto. \u201cEl dispositivo medir\u00e1 la posici\u00f3n del haz con precisi\u00f3n submicrom\u00e9trica\u201d. Uno de los objetivos de Atmos consiste en capacitarse para proveer sistemas similares para fuentes de luz sincrotr\u00f3n de otros pa\u00edses. \u201cExiste la posibilidad de aprovechar la tecnolog\u00eda de tratamiento de se\u00f1ales y procesamiento en otros productos de nuestra empresa, tales como radares\u201d, afirma.<\/p>\n

Engecer, una empresa de base tecnol\u00f3gica de la ciudad de S\u00e3o Carlos (S\u00e3o Paulo) que act\u00faa en el segmento de cer\u00e1micas t\u00e9cnicas hace m\u00e1s de 20 a\u00f1os, se propuso desarrollar y producir piezas para los monitores de posici\u00f3n del haz de electrones. \u201cSon cer\u00e1micas con propiedades el\u00e9ctricas sumamente espec\u00edficas\u201d, dice Tatiani Falvo, investigadora de Engecer. En la fuente de luz sincrotr\u00f3n actual, se las elabor\u00f3 con al\u00famina. En tanto, en la fuente Sirius, se las fabricar\u00e1 con otros materiales: nitruro de boro y nitruro de aluminio. El proceso de prensado demanda temperaturas ubicadas entre los 1.600 y los 2.000\u00baC, y no se hace en Brasil. \u201cSer\u00e1 necesario adquirir una prensa en caliente para la fabricaci\u00f3n de la cer\u00e1mica. La empresa tiene inter\u00e9s en el conocimiento de este nuevo proceso para incorporarlo eventualmente a su l\u00ednea de producci\u00f3n\u201d, dice Tatiani. Engecer se comprometi\u00f3 a entregar algunos prototipos fabricados con ambos materiales para que el LNLS eval\u00fae cu\u00e1l es el mejor. FCA Brasil, de Campinas, suministrar\u00e1 prototipos de c\u00e1maras de ultraalto vac\u00edo y otros componentes para la fuente Sirius, que se utilizar\u00e1n en distintos puntos del anillo y en las estaciones experimentales.<\/p>\n

\"Test

L\u00e9o Ramos<\/span>Test en un prototipo de sistema de regulaci\u00f3n digital de las fuentes: dos empresas se encuentran abocadas a resolver este desaf\u00edo tecnol\u00f3gicoL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

Workshop
\n<\/em><\/strong>La idea de atraer a empresas innovadoras para ayudar en la construcci\u00f3n de la fuente fue estimulada por la FAPESP, que sugiri\u00f3 la utilizaci\u00f3n de programas como el de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe). Hace dos a\u00f1os, se realiz\u00f3 un workshop<\/em> en el LNLS, en Campinas, en el cual participaron m\u00e1s de 50 empresas, que conocieron un conjunto de desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos implicados en la construcci\u00f3n y las posibilidades de financiaci\u00f3n disponibles. Pero las conversaciones tropezaron en un obst\u00e1culo. Varias empresas afirmaron que una parte sustancial de sus costos corresponder\u00eda al tiempo de trabajo de sus investigadores. Pero entre los apartados financiables en el marco de proyectos del Pipe no se encuentra previsto el pago de sueldos, sino solamente la concesi\u00f3n de becas. La soluci\u00f3n consisti\u00f3 en recurrir a un convenio existente entre la FAPESP y a Finep, que mantiene el Programa de Apoyo a la Investigaci\u00f3n en Empresas (Pappe). \u201cTras algunos meses de negociaci\u00f3n con la Finep, emitimos el pliego\u201d, dice Douglas Zampieri. \u201cLa calidad de los proyectos destinados a la construcci\u00f3n del Sirius fue muy buena\u201d. De las 13 empresas que presentaron propuestas, fueron seleccionadas ocho.<\/p>\n

La participaci\u00f3n de empresas en la construcci\u00f3n de grandes instalaciones cient\u00edficas constituye una pr\u00e1ctica com\u00fan en Europa y Estados Unidos. \u201cSer\u00eda excelente si luego de la fuente Sirius logramos movilizar a las empresas para afrontar retos en el marco de otros proyectos cient\u00edficos, creando as\u00ed un mercado como el que existe en Europa y en Estados Unidos\u201d, dice Jos\u00e9 Roque. Omnisys, una empresa con sede en la ciudad de S\u00e3o Bernardo do Campo (S\u00e3o Paulo) que desarrolla componentes electr\u00f3nicos de armamentos, sat\u00e9lites y radares, es responsable de cuatro proyectos aprobados. Fundada en 1997 por tres ingenieros electr\u00f3nicos, esta compa\u00f1\u00eda qued\u00f3 en 2006 bajo el control de la multinacional francesa Thales, del \u00e1rea de defensa, aeroespacial y de transportes. Sus 70 t\u00e9cnicos e ingenieros en Brasil se dedicar\u00e1n a desaf\u00edos tales como la fabricaci\u00f3n, el montaje y las pruebas de tres tipos de plaquetas electr\u00f3nicas utilizadas en el sistema de medici\u00f3n de posici\u00f3n del haz de electrones. Este proyecto prev\u00e9 la provisi\u00f3n de 12 prototipos de cada tipo de plaqueta. Otra meta consiste en desarrollar componentes electr\u00f3nicos para los detectores de posici\u00f3n de fotones en las estaciones experimentales. La empresa tambi\u00e9n se propuso desarrollar fuentes de corriente de alta potencia, utilizadas en la alimentaci\u00f3n de los imanes.<\/p>\n

Omnisys procura tambi\u00e9n crear m\u00f3dulos de regulaci\u00f3n digital de fuente. Se trata del \u00fanico desaf\u00edo asumido por dos empresas. Macnica DHW, distribuidora de componentes electr\u00f3nicos, tambi\u00e9n se encuentra abocada a esta tarea. Una fuente de luz sincrotr\u00f3n requiere de campos magn\u00e9ticos estables, que dependen de fuentes de corriente altamente confiables. El desaf\u00edo radica en sustituir el sistema anal\u00f3gico que se utiliza en la fuente en operaci\u00f3n por otro digital. Omnisys y Macnica DHW emplear\u00e1n componentes distintos y se comprometieron a entregar algunas decenas de prototipos para la realizaci\u00f3n de pruebas. El equipo del LNLS tambi\u00e9n desarroll\u00f3 la tecnolog\u00eda necesaria, pero cree que las empresas pueden suministrar un producto mejor. \u201cSer\u00e1n m\u00e1s de 1.300 reguladores que deber\u00e1n trabajar arm\u00f3nicamente. Es algo tan cr\u00edtico para el desempe\u00f1o de la fuente que seleccionamos a dos empresas para este desaf\u00edo\u201d, dice Regis Neuenschwander, vicegerente de la Divisi\u00f3n de Ingenier\u00eda del LNLS.<\/p>\n

Una parte de los retos se refiere a tecnolog\u00edas del \u00e1rea de \u00f3ptica. Luxtec Sistemas \u00d3pticos, de Campinas, desarrollar\u00e1 prototipos de componentes para la reflexi\u00f3n de rayos X. \u201cNo se trata de una lente convencional, sino de un tubo de vidrio en forma el\u00edptica capaz de direccionar los rayos X\u201d, explica C\u00edcero Omegna de Souza Filho, responsable del proyecto. Luxtec montar\u00e1 un conjunto de tres m\u00e1quinas para producir este tipo de tubo. Su experiencia con fibra \u00f3ptica la habilit\u00f3 para ser de la partida ante este desaf\u00edo. \u201cLas lentes tienen el tama\u00f1o de un bol\u00edgrafo, de un cent\u00edmetro de di\u00e1metro por 25 cent\u00edmetros de longitud, y se asemejan a la fibra \u00f3ptica antes de que sea afinada\u201d, explica.<\/p>\n

\"La

L\u00e9o Ramos<\/span>La sala de metrolog\u00eda del LNLS: an\u00e1lisis de prototipos de los magnetos que se utilizar\u00e1n en la nueva fuente de luzL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

El espejo
\n<\/strong>Opto Eletr\u00f4nica, de S\u00e3o Carlos, pretende desarrollar el proceso de fabricaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de espejos de alt\u00edsima calidad, de rugosidad del orden de unos pocos nan\u00f3metros, para su aplicaci\u00f3n en sistemas de focalizaci\u00f3n de luz sincrotr\u00f3n. \u201cPocos pa\u00edses del mundo dominan el proceso de pulido para generar este tipo de espejos\u201d, dice Rafael Alves de Souza Ribeiro, f\u00edsico responsable del proyecto. \u201cEl dominio de esta t\u00e9cnica y el posicionamiento estrat\u00e9gico de Brasil como proveedor de componentes \u00f3pticos para \u00a0su aplicaci\u00f3n en luz sincrotr\u00f3n generar\u00eda demandas en los mercados interno y externo. Si conseguimos dominar la t\u00e9cnica, abriremos puertas enormes en frentes de investigaci\u00f3n b\u00e1sica y aplicada, tales como desarrollos de aparatos para rayos X, sistemas \u00f3pticos para c\u00e1maras de sat\u00e9lites y aplicaciones en astronom\u00eda\u201d. La empresa, que provee l\u00e1seres para el \u00e1rea m\u00e9dica, equipos para la defensa y c\u00e1maras de sat\u00e9lites, promete entregarle al LNLS ocho prototipos de espejos planos con formato rectangular y con alrededor de 40 cent\u00edmetros de largo cada uno.<\/p>\n

La FAPESP y la Finep planean utilizar el mismo formato de este pliego para convocar a empresas a afrontar otros desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos. Se emitir\u00e1n en breve un nuevo llamado con miras al desarrollo de tecnolog\u00edas destinadas a la fuente Sirius, y una selecci\u00f3n de propuestas para empresas de tecnolog\u00eda en las \u00e1reas aeroespacial y de defensa. En el caso del Sirius, los retos planteados se relacionan con tecnolog\u00edas y procesos de los cuales no depende directamente el comienzo de la operaci\u00f3n de la fuente de luz. Uno de ellos consiste en crear software<\/em> para robots que determinen los puntos en el suelo donde deber\u00e1n fijarse los aparatos. Otro apunta a crear la electr\u00f3nica de un tren de monitoreo dotado de sensores y c\u00e1maras que recorrer\u00e1 el anillo para detectar eventuales problemas de funcionamiento. \u201cPodemos empezar a funcionar sin ese sistema de monitoreo operando plenamente, pero en alg\u00fan momento deberemos instalarlo\u201d, dice Regis Neuenschwander, del LNLS. El investigador estima que empresas brasile\u00f1as que fabrican drones podr\u00e1n manifestar inter\u00e9s en desarrollar software<\/em> para el tren de monitoreo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Empresas se integran para desarrollar la fuente de luz sincrotr\u00f3n Sirius","protected":false},"author":11,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[304,312],"coauthors":[98],"class_list":["post-208140","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-fisica-es","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/208140","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=208140"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/208140\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=208140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=208140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=208140"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=208140"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}