De autoria do pesquisador Eduardo Xavier Silva Miqueles e do professor Elias Helou, pesquisa busca desenvolver algoritmos para corrigir vibrações em tomografias nanométricas
Imagine montar um quebra-cabeça cujas peças já não se encaixam perfeitamente. Esse é o desafio enfrentado por pesquisadores que utilizam o acelerador de partículas do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas, ao realizar tomografias de objetos muito pequenos. Isso acontece porque uma tomografia não é uma fotografia instantânea, mas sim o resultado da combinação de várias imagens radiográficas feitas em diferentes ângulos de um mesmo objeto. Quando esse objeto é muito pequeno, na escala nanométrica, até mínimas oscilações durante as medições, como as causadas por vibrações do chão, embaralham as projeções, comprometendo a qualidade da reconstrução final.
Resolver esse problema é o objetivo do projeto Alinhamento de Tomogramas sem Reconstrução, aprovado na chamada conjunta entre a USP e o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). De autoria do pesquisador Eduardo Xavier Silva Miqueles, do CNPEM, e do professor Elias Salomão Helou, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), a pesquisa busca desenvolver algoritmos que corrijam automaticamente as vibrações durante a fase de aquisição de dados da tomografia, o que é crucial para medir com precisão objetos extremamente pequenos.
“Quando você mede objetos muito pequenos, é preciso um ambiente extremamente estável do ponto de vista mecânico. Mas essa estabilidade absoluta não existe na prática. Não se trata de tirar uma fotografia instantânea em um centésimo de segundo; as medições levam alguns segundos. Nesse intervalo, o chão vibra, um caminhão pode passar na frente do LNLS, e, por mais que exista toda uma estrutura de estabilização, o objeto acaba sob influência dessas vibrações. E, em escala nanométrica, esses deslocamentos se tornam enormes”, explica o professor do ICMC.
O impacto para a ciência
Além de beneficiar diretamente os usuários das linhas de LNLS, os métodos que os pesquisadores pretendem desenvolver poderão ser aplicados em outros contextos, especialmente em laboratórios que trabalham com micro e nanotomografia. “Em hospitais, esse tipo de correção não faz tanta diferença porque os objetos são grandes, como o corpo humano. Mas em experimentos que exigem precisão de escala nanométrica, cada vibração conta”, explica o professor do ICMC.
O projeto, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), terá duração de até dois anos e prevê a contratação de um pós-doutorando, por meio de processo seletivo, que em breve será aberto. “É também uma oportunidade de formação. Para esse jovem pesquisador, o impacto pode ser enorme, trabalhar em um laboratório de referência mundial logo no início da carreira”, enfatiza o professor Elias.
Chamada conjunta
Lançada em 25 de junho de 2025, a chamada conjunta entre a USP e o CNPEM nasceu de um acordo firmado entre as duas instituições para fortalecer a pesquisa colaborativa. Cada proposta deveria obrigatoriamente contar com dois coordenadores principais, um da USP e outro do CNPEM, enquanto os bolsistas seriam selecionados apenas no momento da implantação do projeto. Ao todo, 64 propostas foram submetidas e 15 aprovadas, incluindo a de autoria do professor Elias. Os demais projetos contemplam áreas como ciências exatas e da terra, engenharias, ciências agrárias, biotecnologia, ciências ambientais, ciências biológicas e ciências da saúde.
Uma colaboração que atravessa décadas
O professor Elias e o pesquisador Eduardo compartilham uma trajetória que começou ainda no doutorado, na Unicamp, sob orientação do mesmo professor. Embora naquela época não tenham trabalhado diretamente juntos, o vínculo acadêmico permaneceu e, ao longo dos anos, a parceria se consolidou em artigos científicos e projetos que chegaram a ser incorporados ao cotidiano do LNLS, onde alguns algoritmos desenvolvidos pela dupla são utilizados até hoje.
“Este novo projeto tem um sabor especial porque renova uma parceria que já rendeu frutos concretos, tanto em publicações científicas quanto em aplicações práticas. É muito gratificante perceber que aquilo que criamos na universidade pode se transformar em algoritmos que hoje fazem parte da rotina de um laboratório de ponta como o LNLS”, diz o professor Elias. (Gabriele Maciel, da Fontes Comunicação Científica)
