Energia

Tricorder mais próximo da realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/01/2013

Tricorder próximo da realidade com raios X sem elementos radioativos
Graças ao "poder dos cristais" (a barra transversal suspensa), a fonte de raios X viabilizará aparelhos de exames do tamanho de um telefone celular. [Imagem: Peter Norgard/University of Missouri]

Raio X portátil

O tricorder, o pequeno aparelho usado pelo Dr. McCoy, da série Jornadas nas Estrelas, tem sido o sonho de consumo de gerações de médicos.

Ao menos uma versão parcial do aparelho "detecta tudo" da ficção científica agora está muito próxima da realidade, graças ao trabalho do Dr. Scott Kovaleski, da Universidade de Missouri, nos Estados Unidos.

Kovaleski criou uma fonte de radiação do tamanho de uma goma de mascar, que poderá ser usada para criar aparelhos de raios X baratos e ultraminiaturizados.

Hoje as máquinas de raios X são grandes, gastam grandes quantidades de energia e precisam de locais e cuidados especiais, devido aos riscos da radiação.

"O nosso dispositivo é perfeitamente inofensivo até ser energizado, e mesmo assim ele produz exposições à radiação relativamente baixas," garante o pesquisador. "Ninguém nunca havia conseguido projetar equipamentos em torno de um radioisótopo com um interruptor liga-desliga."

Com isto, será possível construir aparelhos portáteis de raios X de uso geral, assim como aparelhos de uso odontológico, abrindo a possibilidade de que os dentistas façam imagens de dentro para fora da boca no próprio consultório.

"Em aproximadamente três anos poderemos ter um protótipo de uma máquina de raios X portátil usando nossa invenção. O aparelho, do tamanho de um telefone celular, poderá melhorar os serviços médicos em locais remotos e regiões sem recursos, e reduzir os custos dos cuidados com a saúde em todos os lugares," disse Kovaleski.

Radiação com chave liga-desliga

A chave para a miniaturização sem precedentes dos aparelhos de raios X é um cristal, capaz de elevar uma tensão de 10 volts - que pode ser fornecida por uma bateria - para os 100.000 volts necessários para operar a fonte geradora de radioisótopos.

O cristal, feito de um material chamado niobato de lítio (LiNbO3), usa o efeito piezoelétrico para amplificar a tensão de entrada.

"Uma massa de material piezoelétrico cristalino é utilizada para converter um sinal de entrada de baixa tensão elétrica em um sinal de saída de alta tensão armazenando energia em uma onda de vibração mecânica longitudinal. A energia de saída é extraída na forma de um feixe de elétrons de alta tensão através de um diodo de emissão de campo montado na superfície do cristal," explicam os pesquisadores.

O feixe de elétrons produz os raios X por meio de interações com uma superfície metálica, interações estas conhecidas como bremsstrahlung - o termo de origem alemã refere-se à radiação produzida quando elétrons são freados bruscamente (bremsen: frear; strahlung: radiação).

Ou seja, a fonte portátil de raios X não usa elementos radioativos, e só emite a radiação quando ligada.

Mineração e robôs espaciais

O dispositivo completo é uma espécie de acelerador, que poderá ser usado para criar outras formas de radiação, além dos raios X.

Isso abre caminhos para muitos outros usos.

Por exemplo, ele poderá ser usado para substituir os radioisótopos usados nas perfurações petrolíferas por uma fonte de radiação segura, que pode ser simplesmente desligada no caso de algum problema.

Robôs espaciais, como o Curiosity, poderão ser equipados com uma nova gama de sensores, que hoje são inviáveis pelo peso e pelo consumo excessivo de energia.

Outra área que deverá ser beneficiada será a de segurança, como equipamentos portáteis de verificação do interior de bagagens em aeroportos.

Bibliografia:

Investigation of the Piezoelectric Effect as a Means to Generate X-Rays
S. D. Kovaleski, J. A. VanGordon, P. Norgard, A. Benwell, B. H. Kim, J. W. Kwon, G. E. Dale
IEEE Transactions on Plasma Science
Vol.: 41, Issue: 1 - Page(s): 106 - 111
DOI: 10.1109/TPS.2012.2227250




Outras notícias sobre:

    Mais Temas