Os limites da ciência estão constantemente a ser ampliados e expandidos à medida que novas e mais avançadas tecnologias são desenvolvidas, e os investigadores prometem agora uma “nova era” de descobertas à medida que o laser de raios X mais poderoso do mundo entra em funcionamento.
O laser em questão é o Linac Coherent Light Source (LCLS) II e é capaz de produzir até um milhão de flashes de raios X a cada segundo. Isso é cerca de 8.000 vezes mais do que o laser LCLS original, criando um feixe praticamente contínuo de luz altamente energética que é 10.000 vezes mais brilhante do que antes.
Isso significa que ele pode capturar processos em escala atômica com muito mais detalhes , talvez processos que nunca foram devidamente observados antes – e a partir daí, talvez abrindo campos de pesquisa completamente novos.
Pense em estudar eventos quânticos com uma resolução mais alta do que nunca, ou capturar processos químicos que terminam no menor lapso de tempo – desde reações em painéis solares até as estruturas das células e novos tipos de medicamentos.
A máquina está localizada no Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC, na Califórnia, e é operada pela Universidade de Stanford para o Departamento de Energia dos EUA. O anúncio da sua “primeira luz” surge depois de mais de uma década de desenvolvimento e de mais de bilhões de dólares de investimento.
“A luz do LCLS-II do SLAC iluminará os menores e mais rápidos fenômenos do Universo e levará a grandes descobertas em disciplinas que vão desde a saúde humana até a ciência dos materiais quânticos”, disse a secretária de Energia dos EUA, Jennifer Granholm.
Especificamente, LCLS-II é um laser de elétrons livres de raios X (XFEL), onde elétrons livres são acelerados em velocidades de velocidade da luz para produzir flashes de luz superbrilhantes e super-rápidos em comprimentos de onda supercurtos – como o flash de uma câmera indo a uma taxa muito além do que o olho humano pode perceber.
O laser contém toda uma série de tecnologias de ponta, incluindo um acelerador supercondutor e uma coleção de 37 módulos criogênicos funcionando em temperaturas superbaixas, que podem impulsionar elétrons com quase nenhuma perda de energia.
Existem também dois novos onduladores – um “suave” ou de baixa energia e um “duro” ou de alta energia – que são responsáveis por gerar a luz de raios X a partir dos elétrons em alta velocidade, uma parte crucial do processo global.
Existem apenas alguns XFELs no mundo, e eles já levaram a avanços importantes na nossa compreensão de fenômenos como o clima cósmico e o processo de fotossíntese. Agora, muito mais será possível.
A capacidade destes dispositivos de capturarem “filmes moleculares” das mais pequenas e breves interações na ciência – à velocidade com que os elétrons se movem, ou à escala de tempo de attossegundos – terá implicações para a física, a química, a biologia, a engenharia e a ciência dos materiais.
“Os experimentos em cada uma dessas áreas estão programados para começar nas próximas semanas e meses, atraindo milhares de pesquisadores de todo o país e de todo o mundo”, disse o diretor do LCLS, Mike Dunne.
Por David Nield
Publicado no ScienceAlert
