Notícias

1 de junho de 2014

IFSC-USP acolhe Centro de Caracterização de Espécies Minerais

Uma parceria firmada entre três grupos de pesquisa nacionais e uma universidade norte-americana está resultando no lançamento do denominado Centro de Caracterização de Espécies Minerais (CCEM), que ficará sediado no IFSC-USP, sendo o primeiro do gênero no país.

O projeto resulta de uma colaboração entre o Instituto de Geociências da Universidade de SãoBarite300 Paulo, o Grupo de Cristalografia do Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP), o Grupo de Espectroscopia RAMAN do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará (UFC) e o Departamento de Geociências da University of Arizona (EUA), instituição de pesquisa famosa por ser considerada um dos mais importantes centros de caracterização de espécies minerais do mundo.

Para o Prof. Javier Ellena (IFSC-USP), o grande incentivador e responsável pela colaboração entre os grupos brasileiros com a University of Arizona foi o Dr. Marcelo B. de Andrade, que realizou seu pós-doutorado nessa universidade, sob supervisão do Dr. Robert T. Downs por cerca de dois anos, no âmbito do Programa Ciência sem Fronteiras (CNPq).

O grupo de Mineralogia e Cristalografia do Dr. Downs, na University of Arizona, dedica-se a caracterizar espécies minerais de diversas partes do mundo. Um bom exemplo do trabalho realizado na universidade norte-americana é o novo projeto que os pesquisadores estão desenvolvendo para o sistema de difração do Curiosity, famoso robô da NASA que serve como instrumento às pesquisas realizadas em Marte: A sonda espacial foi enviada para um experimento, tendo-se coletado certas amostras de solo que foram inseridas no equipamento e analisadas por meio de difração de Raios-X. Esse foi o primeiro experimento de difração feito em Marte, com a finalidade de descobrir quais os tipos de minerais existentes naquele planeta, bem como analisar a possibilidade da presença de água, explica Javier, acrescentando que um dos principais trabalhos desenvolvidos pela University of Arizona, em parceria com a Agência Espacial Norte Americana (NASA), é exatamente o desenvolvimento de equipamentos do Curiosity.

javier200Destaque especial pode ser dado aos projetos do difratômetro de Raios-X de pó (Chemin), que está em operação, e de um espectrômetro RAMAN que será inserido no robô Exomars, a ser lançado em 2018 pela Agência Espacial Europeia. Para Javier, a melhor forma de caracterizar o solo é combinando ambas as ferramentas e é exatamente este processo que o grupo de pesquisa norte-americano realiza e que agora será explorado no novo Centro brasileiro.

Os pesquisadores contam que o equipamento de Espectroscopia Raman foi aprovado por meio do Programa Equipamentos Multiusuários (EMU), ligado ao Programa Jovem Pesquisador, da FAPESP. A ideia é que, além de amostras de minerais, o equipamento possa ser utilizado também em outras áreas, como a farmacêutica e a biológica, por exemplo: Conseguimos um equipamento versátil e robusto para que os pesquisadores tenham facilidade em utilizar essa ferramenta em diferentes áreas, afirma Javier.

Segundo o Prof. Alejandro Pedro Ayala, que coordena a equipe do grupo de Espectroscopia RAMAN da UFC, além da área de mineralogia, esse equipamento pode contribuir para outras áreas importantes, como, por exemplo, a farmacêutica e a de ciências dos materiais, entre outras, como explica Marcelo de Andrade: Existem grupos no Brasil que fazem identificação de células cancerosas e caracterização de medicamentos através da Espectroscopia RAMAN. Na área de mineralogia, o equipamento pode auxiliar na identificação dos minerais que compõem a rocha, com uma leitura diferenciada. O equipamento de espectroscopia permite que um pesquisador veja cada composto químico inserido numa rocha, em cores diferentes: Dentro de uma rocha de mineração, existem diversos compostos. Fazendo uma medida ponto-a-ponto com o espectro, é possível observar cada porcentagem dos compostos, que ficam representados por cores diferentes, acrescenta Marcelo. Dessa forma, é possível fazer uma leitura dinâmica da rocha ou de outro objeto analisado pelo equipamento. De acordo com Javier, o intuito principal do inovador Centro é conseguir obter dados das composições químicas, de forma mais profunda: Do ponto de vista estratégico e econômico, este projeto tem uma valia extremamente grande, pois muitas dessas pesquisas são importantes para a elaboração de estratégias de exploração de recursos minerais, sublinha o pesquisador do IFSC-USP.marcelo200

Atualmente, existem aproximadamente cinco mil espécies minerais registradas pela Associação Mineralógica Internacional (IMA). De acordo com estes dados, existem apenas sessenta novas espécies minerais caracterizadas no Brasil. Para Marcelo, esse é um dado preocupante, uma vez que o país possui grande investimento na área de mineração. Dessas sessenta espécies brasileiras, o grupo é responsável pela identificação e caracterização de sete delas, só nos últimos anos. Além disso, outro ponto bastante positivo do trabalho de caracterização é o desenvolvimento de novos materiais que podem resultar no registro de patentes, algo comum nos países mais desenvolvidos: Quando se descobre um novo mineral, você está explorando diferentes estruturas e composições químicas, por isso usamos os Raios-X e a Espectroscopia RAMAN, afirma Marcelo.

Nos últimos cinco anos, foram publicados cerca de trezentos artigos científicos, de acordo com a Web of Science, relacionados à descoberta de novas espécies minerais. Todos os anos são aprovadas de quinze a vinte novas espécies minerais.

O novo Centro de Caracterização será uma referência em termos nacionais. Javier conta que a ideia do projeto é inédita, porque o trabalho abrangerá diversas áreas: Nosso grupo é pioneiro na área de Cristalografia; o Prof. Daniel Atencio, do Departamento de Mineralogia e Geotectônica da USP, é referência em pesquisas minerais e o grupo liderado pelo Prof. Ayala é um dos mais antigos do país que trabalha com a espectroscopia RAMAN. Então, conseguimos juntar esses três laboratórios, com o apoio do grupo de Mineralogia e Cristalografia da Universidade de Arizona. Para os pesquisadores brasileiros, a colaboração entre os três laboratórios com o grupo norte-ayala200americano é fundamental para que possam ter o know-how de como unir esses grupos que atuam em diferentes vertentes de pesquisa.

Para o Prof. Ayala, o Brasil tem uma tradição forte na área de Espectroscopia RAMAN, uma técnica que foi descoberta em 1928, porque, posteriormente, na década de sessenta, o brasileiro Sérgio Porto foi o primeiro a utilizar um laser com o intuito de fazer uma espectroscopia, experimento que revolucionou a área – o grupo do docente Ayala, por exemplo, já trabalha com espectroscopia há trinta anos. Um detalhe muito importante é que quando se utiliza a Espectroscopia RAMAN, não é necessário destruir a amostra pesquisada e isso é extremamente importante quando se trabalha com espécies minerais raras, porque se acontecer a destruição de uma amostra, dificilmente se conseguirá outra.

Neste sentido, a tecnologia de Espectroscopia RAMAN é uma das principais técnicas utilizadas pelos pesquisadores na identificação de quaisquer novas espécies: Temos um potencial enorme; esse projeto da FAPESP – o Jovem Pesquisador – tem uma linha diferente das demais bolsas da Fundação, pois ele prioriza a formação de novos pesquisadores. Assim, quando grupo250propomos um centro, nós também propomos a formação de pessoal, algo que já iniciamos recentemente, comenta Marcelo Andrade.

Exatamente para fomentar a formação de pessoal especializado nessa área, o IFSC-USP promoveu entre os dias 13 e 15 de maio o minicurso intitulado Espectroscopia RAMAN e Estrutura Cristalina, organizado pelos pesquisadores Marcelo B. Andrade e Javier Ellena, que teve a participação do docente Ayala. Nesse evento, que teve bastantes inscrições, foram discutidas as bases teóricas dessa metodologia e apresentados exemplos de aplicação em diversos sistemas, tais como, minerais, cristais iônicos e compostos orgânicos, entre outros.

Assessoria de Comunicação

Imprimir artigo
Compartilhe!
Share On Facebook
Share On Twitter
Share On Google Plus
Fale conosco
Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
Obrigado pela mensagem! Assim que possível entraremos em contato..