Gordon and Betty Moore Foundation concede US$ 13,5 milhões à Universidade de Stanford e colaboradores internacionais para promover o avanço da ciência de aceleradores de partículas

PALO ALTO, Califórnia--(BUSINESS WIRE-DINO - 19 nov, 2015) -
A Gordon and Betty Moore Foundation concedeu US$ 13,5 milhões à Universidade de Stanford e seus parceiros internacionais para assumirem um inovador projeto de acelerador de partículas apelidado de "acelerador em um chip" e torná-lo um protótipo de trabalho totalmente funcional e escalável. O acelerador de partículas a laser poderia exercer um grande impacto na comunidade física e na ciência de um modo geral ao proporcionar novas fontes de partículas e fótons mais econômicos para promover desenvolvimento, lidar com atuais desafios de infraestrutura e fornecer acesso mais amplo à comunidade científica.

Os esforço internacional para demonstrar um protótipo de trabalho de um acelerador se baseia em experimentos publicados em 2013 pelos dois investigadores principais do projeto: Dr. Robert Byer da Universidade de Stanford em Nature, e Dr. Peter Hommelhoff da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg em Physical Review Letters.

Ambos os investigadores demonstraram o potencial de reduzir um acelerador de partículas a laser com a esperança de desenvolver aceleradores menores e mais baratos. A equipe do Dr. Byer injetou elétrons de alta energia em um minúsculo dispositivo de estrutura semelhante a uma grade feita de vidro de sílica. Eles dispararam um pulso de luz laser nessa estrutura engenhosamente projetada, produzindo um ganho na aceleração de elétrons dez vezes superior ao alcançado por aceleradores convencionais. Em uma abordagem paralela, a equipe do Dr. Hommelhoff, demonstrou que um laser também poderia ser utilizado para acelerar elétrons de energia mais reduzida e não relativísticos. Considerados conjuntamente, ambos os resultados abrem as portas para um acelerador de partículas compacto. Veja como funciona o acelerador em um chip neste breve vídeo.

"Com base na proposta de nosso projeto revolucionário, este protótipo poderia preparar o terreno para toda uma nova geração de aceleradores "de mesa", com descobertas inesperadas em biologia e ciência de materiais, e possíveis aplicações em leitores de segurança, terapia médica e imagem por raios X", afirmou Robert L. Byer, Ph.D., do departamento de física aplicada da Universidade Stanford e pesquisador coprincipal do projeto.

O projeto reúne especialistas de renome internacional no campo da física de aceleradores, física de laser, nanofotônica e nanofabricação para desenvolver um protótipo de acelerador funcional e escalável dentro de cinco anos que proporcionará fontes de elétrons e raios X em ordem de magnitude menor do que os aceleradores de partículas atualmente existentes. Além da liderança da Universidade Stanford e da Universidade Friedrich-Alexander, a colaboração internacional inclui três laboratórios nacionais: o SLAC National Accelerator Laboratory em Menlo Park, Califórnia; o Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) em Hamburgo, Alemanha; e o Paul Scherrer Institute em Villigen, Suíça. Além disso, participam do projeto cinco universidades e um parceiro da iniciativa privada: Universidade da Califórnia em Los Angeles, Universidade de Purdue, Universidade de Hamburgo, Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), Universidade Técnica de Darmstadt e Tech-X Corporation.

Ao longo dos últimos 75 anos, os aceleradores de partículas têm sido ferramentas essenciais para as áreas da física, química, biologia e medicina, levando a diversas descobertas agraciadas com o Prêmio Nobel. Sem uma nova tecnologia de aceleradores para reduzir custos (na casa de bilhões) e tamanho (várias milhas de comprimento), e ampliar seu acesso a cientistas, os campos da física de partículas e da biologia estrutural poderiam se estagnar.

"O impacto de encolher aceleradores pode ser comparado com a evolução dos computadores, que chegaram a ocupar salas inteiras e, hoje, podem estar presos ao seu pulso. Este avanço significa que talvez possamos expandir a aceleração de partículas a áreas e comunidades que antes não tinham acesso a esses recursos", declarou o Dr. Peter Hommelhoff, professor de física da Universidade Friedrich-Alexander e investigador coprincipal do projeto.

As oportunidades para a descoberta nunca foram tão grandes, ainda que o compromisso e o financiamento dedicados à ciência ? por parte de governos, iniciativa privada e filantropia ? estejam muito aquém da necessidade atual para acelerar o progresso rumo ao futuro. Embora sozinha a filantropia não seja capaz de suprir integralmente esta lacuna, a Gordon and Betty Moore Foundation acredita na importância de investir em pesquisa básica para impulsionar inovações que produzam um impacto significativo nas próximas gerações. A fundação é uma das maiores financiadoras privadas da ciência no mundo, incluindo pesquisa científica e desenvolvimento de tecnologia, e investiu mais de US$ 1,15 bilhão ao longo dos últimos quinze anos.

"O acelerador em um chip tem excelentes cientistas em busca da concretização de uma grande ideia. Saberemos que fomos bem-sucedidos quando eles avançarem da prova de conceito para um protótipo de trabalho", disse Robert Kirshner, Ph.D., diretor de programa de ciências da Gordon and Betty Moore Foundation. "Esta pesquisa é incerta, mas a Moore Foundation não tem medo de se arriscar quando uma nova abordagem tem o potencial de promover grandes avanços na ciência. Produzir objetos menores para gerar retornos imensos é o que a Gordon Moore fez para a microeletrônica."

A Gordon and Betty Moore Foundation promove a descoberta científica que abre novos caminhos, conservação ambiental, melhorias de atendimento a pacientes e preservação do caráter especial da área da baía de São Francisco. Visite www.moore.org ou siga @MooreFound.

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Gordon and Betty Moore Foundation concede US$ 13,5 milhões à Universidade de Stanford e colaboradores internacionais para promover o avanço da ciência de aceleradores de partículas

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