Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira, projetada e operada pelo Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização supervisionada pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), abre sua terceira chamada regular de propostas de pesquisa para as suas dez primeiras estações experimentais.

Entre 15 de agosto e 06 de setembro, pesquisadores interessados em realizar experimentos no Sirius poderão submeter seus projetos. Os experimentos das propostas selecionadas nesta chamada serão realizados ao longo do primeiro semestre de 2024. 

Além de não ter custos para uso acadêmico, pesquisadores de instituições brasileiras e estrangeiras que residam em países da América Latina e Caribe, com propostas aprovadas, podem solicitar auxílio financeiro para a utilização das instalações do Sirius e viagem à Campinas-SP, onde fica o campus do CNPEM. 

Novas linhas de luz

As linhas de luz que passam a receber propostas de pesquisa nesta chamada ampliam ainda mais as possibilidades experimentais do Sirius. De acordo com o diretor do LNLS, Harry Westfahl Jr., outros tipos de experimentos poderão ser realizados, complementares aos experimentos atuais: “Na linha de luz Cedro abriremos novas possibilidades de experimento para pesquisa em Biofísica, enquanto na linha Sabiá teremos mais possibilidades para desvendar mecanismos que conferem propriedades magnéticas aos materiais. Já a Mogno, linha de luz de maior energia do Sirius, abrirá capacidades sem precedentes em tomografia de raios-X, beneficiando diversas áreas do conhecimento. Por fim, a linha Paineira ampliará a nossa capacidade de cristalografia e abrirá possibilidades para mineralogia de solos e para investigação da estrutura atômica de catalisadores em tempo real”. 

Além disso, a linha de luz Ipê, que está aberta para pesquisas, passa a oferecer uma nova técnica, de Espalhamento Ressonante Inelástico de Raios X (RIXS). “Trata-se de uma técnica disponível em poucos síncrotrons no mundo, que permite elucidar como os elétrons se organizam para conferir propriedades desde centros catalíticos em biomoléculas até a formação de estados exóticos da matéria, como em materiais supercondutores”, explica Westfahl Jr. 

Cedro: Espectroscopia de dicroísmo circular eletrônico (CD) na região do ultravioleta (UV). A técnica baseada na absorção diferencial da luz circularmente polarizada permite a análise estrutural de materiais opticamente ativos, como proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos. A técnica permite a quantificação do conteúdo da estrutura secundária de proteínas em termos de α-hélice, folhas β e estrutura desordenada, além do estudo de outros tipos de materiais, desde que apresentem a propriedade de quiralidade. O alto fluxo de fótons proporcionado pelo Sirius garante maior sensibilidade e uma faixa de comprimentos de onda mais extensa, alcançando a região do ultravioleta de vácuo (< 200 nm), tipicamente inacessível com fontes convencionais. 

Mogno: Micro e nanotomografia de raios X. Inicialmente configurada para operar com uma energia quase-monocromática de 22 keV, a linha de luz Mogno oferece a capacidade de adquirir imagens tomográficas com possibilidade de medidas em modo zoom, permitindo o imageamento de uma mesma amostra em diferentes resoluções espaciais. Suas aplicações abrangem diversas disciplinas, incluindo geologia, biologia, ciência dos materiais, agricultura, engenharia civil, paleontologia, arqueologia e outras áreas correlatas. 

Paineira: Difração de raios X de materiais policristalinos (PXRD). A linha opera provisoriamente com raios X produzidos por um wiggler e com energia fixa em 20 keV. No próximo ano, tanto a instalação do ondulador e a finalização do comissionamento do monocromador, permitirão o aumento de fluxo de fótons em até 100 vezes e operação na faixa de energia de 5 a 30 keV. A Paineira foi planejada para otimizar o tempo de experimento com luz síncrotron e assim conta com troca automatizada de amostras, feita através de um braço robótico aliado a um magazine, onde até 320 amostras podem ser depositadas. Esse modo de operação chamado de high-throughput, também permite além de medidas em temperatura ambiente, variação de temperatura de –180 °C até 300 °C.  A linha também conta com cela capilar, onde é possível aquecer a amostra até 850 °C e ter um fluxo de gás inerte ou ar sintético durante a aquisição dos padrões de difração de raios X.  Futuramente, maior variedade de gases, bem como líquido, vapor e aumento de pressão estarão disponíveis para os experimentos em condições in situ e operando. 

Sabiá: Espectroscopia de absorção de raios X moles e microscopia de fotoemissão. A linha Sabiá conta com um ondulador com controle de polarização, o que permite a análise da estrutura cristalina de materiais que apresentam dicroísmo linear natural ou magnético, como superfícies de filmes finos e multicamadas. Materiais que apresentam momento magnético não nulo também podem ser analisados de acordo com a diferença de absorção de raios X circularmente polarizados quando submetidos a um campo magnético (XMCD). A linha também permite a obtenção de imagens com resolução espacial de poucas dezenas de nanômetros através de técnicas de microscopia de emissão de fotoelétrons (PEEM). 

Linhas já em operação

Além das novas linhas disponibilizadas pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, as linhas já em operação continuam recebendo propostas de pesquisa nessa nova chamada. São elas: 

Carnaúba: Micro e nano-fluorescência e espectroscopia de raios X e pticografia. Realiza análises dos mais diversos materiais nano-estruturados, visando a obtenção de imagens 2D e 3D com resolução nanométrica da composição e estrutura de rochas, solos, materiais biológicos e tecnológicos, com possibilidade de estudos in situ em diversas condições ambientais. 

Cateretê: Imagem por difração coerente (pticografia) e espectroscopia de correlação de fótons de raios-X (XPCS). Otimizada para a obtenção de imagens tridimensionais com resolução nanométrica de materiais para as mais diversas aplicações. 

Ipê: Espectroscopia de Absorção de raios X (XAS), Espectroscopia de Fotoelétrons (XPS) e Espalhamento Ressonante Inelástico de Raios X (RIXS). Esta linha de luz combina técnicas de análise de superfícies e interfaces de materiais, e sistemas moleculares. Aplica-se ao estudo da composição química, estrutura eletrônica e excitações elementares em materiais com diferentes aplicações, como, por exemplo, em transformações químicas, conversão de energia e tecnologia da informação. 

Ema:  Difração e espectroscopia de raios X em altas pressões. As técnicas disponíveis nesta linha permitem a investigação de materiais submetidos a condições extremas de temperatura, pressão ou campo magnético. O estudo da matéria nessas condições pode revelar novas propriedades com características que não existem em condições ambientes normais. Este é o caso, por exemplo, dos materiais supercondutores, capazes de conduzir correntes elétricas sem resistência, com o potencial de revolucionar a transmissão e o armazenamento de energia. 

Imbuia:  Micro e nano-espectroscopia de infravermelho síncrotron. Esta estação experimental é dedicada a experimentos utilizando a luz síncrotron na faixa do infravermelho médio (mid-IR) viabilizando a identificação de materiais multidisciplinares por meio de suas identidades moleculares e respectivas assinaturas vibracionais. A análise em multiescala (micro e nano) permite o acesso à composição química de estruturas específicas e interfaces em qualquer material ativo no mid-IR. 

Manacá: Micro cristalografia de Macromoléculas (MX). Equipada com instrumentos que permitem revelar estruturas tridimensionais de proteínas, enzimas e moléculas pequenas com resoluções atômicas, revelando a posição de cada um dos átomos que compõem uma determinada proteína estudada, suas funções e interações com outras moléculas, como as usadas como princípios ativos de novos medicamentos. A MANACÁ também está aberta a propostas que envolvam a determinação da estrtutura de moléculas pequenas. 

A submissão de propostas de pesquisa para as linhas Manacá e Cedro seguem a modalidade Fast Track, ou seja, essas linhas de luz estão abertas para submissões de proposta em fluxo contínuo, sem qualquer interrupção.

Processo de avaliação com duplo anonimato

Assim como nas chamadas anteriores, as propostas de pesquisa serão avaliadas através de um sistema de avaliação distribuída com duplo anonimato, onde todos os proponentes da chamada são também potenciais revisores para a mesma chamada, dentro das suas áreas de atuação. Pelo menos cinco revisores avaliam cada proposta. 

Mais informações sobre submissão de propostas e auxílios financeiros podem ser consultadas em Informações para Usuários, no website do LNLS, e também é possível entrar em contato com o corpo técnico do LNLS para esclarecimento de dúvidas no formulário abaixo. 

Sobre o CNPEM

Ambiente sofisticado e efervescente de pesquisa e desenvolvimento, único no Brasil e presente em poucos centros científicos do mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização privada sem fins lucrativos, sob a supervisão do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). O Centro opera quatro Laboratórios Nacionais e é o berço do projeto mais complexo da ciência brasileira – Sirius – uma das fontes de luz síncrotron mais avançadas do mundo. O CNPEM reúne equipes multitemáticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais globalmente competitivas e abertas à comunidade científica, linhas estratégicas de investigação, projetos inovadores em parceria com o setor produtivo e formação de investigadores e estudantes. O Centro é um ambiente impulsionado pela pesquisa de soluções com impacto nas áreas de Saúde, Energia e Materiais Renováveis, Agroambiental, Tecnologias Quânticas. A partir de 2022, com o apoio do Ministério da Educação (MEC), o CNPEM expandiu suas atividades com a abertura da Ilum Escola de Ciência. O curso superior interdisciplinar em Ciência, Tecnologia e Inovação adota propostas inovadoras com o objetivo de oferecer formação de excelência, gratuita, em período integral e com imersão no ambiente de pesquisa do CNPEM. Por meio da Plataforma CNPEM 360 é possível explorar, de forma virtual e imersiva, os principais ambientes e atividades do Centro, visite: https://pages.cnpem.br/cnpem360/.