A Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) agora conta com mais um reforço para realização de pesquisas em diversos setores. A instituição adquiriu um microtomógrafo da marca Nikon, modelo XT V 130C, que realiza tomografia computadorizada de raios X. A máquina permite elaborar análise de materiais por meio de imagens, com resolução de micrômetros, em duas e três dimensões. Lotado no Complexo de Laboratórios Multiusuários (C-Labmu), o equipamento é um dos poucos do Brasil que realiza pesquisas envolvendo análise de materiais. O modelo chegou na Universidade em 2019 e começou as operações nos início deste ano.

De acordo com Sidnei Pianaro, professor coordenador do C-Lambu, a Tomografia Computadorizada de Raios X  é largamente utilizada em laboratórios de pesquisa na avaliação de falhas (defeitos pontuais). As amostras são escaneadas, reconstruídas e avaliadas com o auxílio computacional em imagem 3D. Isso é possível devido ao desenvolvimento de alvos rotativos de raios X, os quais permitem imagens de alta resolução em um curto espaço de tempo. “Este equipamento será fundamental em muitas pesquisas realizadas hoje na Universidade, objetivo principal da aquisição, que poderá ser usado para prestação de serviços externos no controle de qualidade de produtos e processos industriais, já que existem poucas máquinas disponíveis no Brasil utilizando a tecnologia 3D”.  Conforme Pianaro, a  elevada competitividade do mercado atual exige produtos com a máxima qualidade, “e isto tem sido um desafio importante nos processos de produção industriais. Para tanto, a inspeção de peças utilizando-se técnicas não destrutivas são ferramentas muito importantes nos dias atuais”, completa.

“O microtomógrafo será importante para complementar as análises realizadas em vários outros equipamentos existentes na instituição”, explica o professor do Departamento de Física, Luiz Fernando Pires. De acordo com ele, o equipamento poderá ser utilizado por décadas sem a necessidade de troca do sistema de raios X, o que o torna importante em termos de custo/benefício. “A máquina também possui detector de última geração e a possibilidade de  upgrades, para atender às futuras demandas de pesquisa da instituição”. O microtomógrafo ainda conta com o software VGStudio 3.4, da fabricante Volume Graphics, que promove a reconstrução precisa de conjuntos de dados de volume tridimensionais, visualização em 3D e 2D, e a criação de animações. Três telas em 4K Ultra HD também estão acopladas, para extrair o máximo de informações das imagens e análises geradas.

Para o pró-reitor da Divisão de Pesquisa e Pós-Graduação (Propesp), Giovani Fávero, a característica multiusuária do tomógrafo segue a política institucional de desenvolvimento de pesquisas. “Esse equipamento é importante no sentido de melhorar a capacidade de desenvolver conhecimento, principalmente nas áreas de engenharia de materiais, engenharia civil, odontologia e outras áreas da saúde. Irá melhorar não somente a capacidade das publicações, mas o conhecimento em si, já pensando em sua aplicabilidade”, celebra.

A aplicação técnica das análises pode ser potencializada a várias pesquisas. Desde que respeitadas as limitações de tamanho de amostra e peso, o microtomógrafo analisa alimentos (pães, bolachas, chocolates, etc), polímeros, plásticos, rochas, arenitos, solos, sementes, dentes, cerâmicas, materiais de interesse arqueológico, equipamentos eletrônicos, sementes, cápsulas de medicamentos, dentre outros materiais. “Este é um equipamento muito utilizado na inspeção de semicondutores e eletrônicos em aplicações industriais, mas devido a sua versatilidade pode ser aplicado nas mais variadas áreas de estudo”, explica Elias Pereira, pesquisador do Departamento de Engenharia e Ciência de Materiais. Dentre as áreas citadas pelo pesquisador, estão a de biomateriais, física de materiais, química do estado sólido, medicina, materiais odontológicos, engenharia e ciência de materiais, engenharia civil, engenharia da computação e paleontologia.

Para Elias, o microtomógrafo será uma poderosa ferramenta de análise para a pesquisa que participa sobre a durabilidade de estruturas de concreto. “Com ele, poderemos analisar a matriz porosa dos produtos cimentícios, formação e caracterização de cristais e fases comuns em concretos e argamassas, surgimento de micro fissurações em matrizes cimentícia, utilização de fibras e adições em concretos e argamassas, dentre outros”. O pesquisador ainda afirma que a máquina será significativa para seus estudos sobre geopolímeros, que buscam o aperfeiçoamento do material com precursores de indústrias da região.

Projeto

O microtomógrafo foi adquirido por meio de projeto da Finep, voltado a laboratórios multiusuários, do Fundo de Infraestrutura (CT-Infra). Os projetos CT-Infra viabilizam a aquisição de equipamentos de médio a grande porte pelas universidades e institutos de pesquisa, os quais dificilmente seriam contemplados com propostas individuais.  O projeto foi aprovado em um edital de 2014 e o equipamento foi adquirido 2019, após liberação dos fundos para a compra.

“Esse equipamento é um pedido muito antigo de alguns grupos da UEPG”, declara Ivo Mottim Demiate, pró-reitor da Divisão de Assuntos Administrativos (Proad). Segundo Ivo, a UEPG já estava elaborando o projeto desde 2011. “Depois disso, conseguimos apresentar o projeto para a Finep, que tinha uma previsão de gasto de aproximadamente 700 mil reais. Agora, por meio a Proad, ele finalmente está instalado”.

O projeto de solicitação do microtomógrafo surgiu inicialmente pelo interesse dos cursos de Física, Agronomia, Geografia, Ensino de Física e Engenharia de Alimentos, que solicitaram um equipamento para análise de materiais. “Após o interesse inicial desses cursos, foi montado um projeto e apresentando as justificativas para a aquisição do equipamento, principais aplicações que seriam realizadas e a inserção do equipamento para auxiliar em diferentes linhas de pesquisa na UEPG”, afirma Luiz Fernando Pires.

Luiz foi um dos pesquisadores que auxiliou na elaboração do texto para aquisição do microtomógrafo e fez parte da equipe do projeto. De acordo com o professor, o grupo de Física Aplicada a Solos e Ciências Ambientais (Fasca), do Departamento de Física da UEPG, realizava pesquisas utilizando a técnica de tomografia de raios X, mas com equipamentos de outras instituições dentro e fora do Brasil. “Existe um grande interesse do uso desta técnica atualmente e isto tem sido comprovado pelo número de publicações internacionais na área todos os meses, na casa de centenas de trabalhos, somente envolvendo materiais porosos”.

O pró-reitor da Proad ainda cita os professores envolvidos e comemora a instalação do microtomógrafo. “Em breve começaremos a nos beneficiar das produções científicas decorrentes do uso desse equipamento, que é um dos vários de grande porte que temos no C-Labmu.  A Propesp e os professores envolvidos estão de parabéns por mais essa conquista, que vai  apoiar principalmente a pós-graduação e iniciação científica, no desenvolvimento de trabalhos avançados”.