A luz síncrotron é um tipo de radiação eletromagnética extremamente brilhante que se estende por um amplo espectro, isto é, ela é composta por diversos tipos de luz, desde o infravermelho, passando pela luz visível e pela radiação ultravioleta e chegando aos raios X.
Com o uso dessa luz especial é possível penetrar a matéria e revelar características de sua estrutura molecular e atômica para a investigação de todo tipo de material. O seu amplo espectro permite realizar diferentes tipos de análise com as diferentes radiações que a compõem. Já seu alto brilho permite experimentos extremamente rápidos e a investigação de detalhes dos materiais na escala de nanômetros.SIRIUS: ACELERANDO O FUTURO DA CIÊNCIA BRASILEIRA. Disponível em: < https://Inls.cnpem.br/sirius/>.
Quais das caracterizações a seguir não são realizadas em aceleradores de partículas como os descritos nos textos?
Obs.1: Pode haver mais de uma correta.
Obs.2: Só serão pontuadas as alternativas corretas.
a) Tomografia de raios X para estudo de microporosidade em materiais nanoestruturados.
b) Investigação de supercondutividade em estruturas de carbono, principalmente bigorna de diamante (DAC).
c) Dureza superficial de ligas metálicas revestidas com nitreto de titânio.
d) Resistência à fratura de compósitos de alumina com fibras de aramida para blindagem como proteção pessoal.
e) Estudo de degradação precoce de células solares por raios X.
f) Perda de massa por desidratação no aumento da temperatura de materiais poliméricos com reforço de nanopartículas cerâmicas.
g) Análise de tamanho e tipos de poros por inserção de gás nitrogênio.
h) Determinação de ponto de ebulição por destilação fracionada.
i) Verificação de intervalo de absorção de radiação verde em cerâmicas ópticas para aplicações como lentes oftalmológicas
j) Pesquisa da estrutura celular de fungos que atacam canaviais por interação por espectroscopia no infravermelho.

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando quais técnicas de caracterização não rolam em aceleradores de partículas (tipo síncrotron) – ou seja, quais não usam luz síncrotron (raios X, UV, visível, infravermelho de altíssimo brilho) pra investigar materiais. O conteúdo é basicamente «técnicas de caracterização de materiais vs. o que se faz em um beamline de síncrotron». Pra resolver, a gente vai precisar saber, rapidinho, o que os aceleradores de partículas oferecem (luz síncrotron nas faixas X, UV, VIS, IR e técnicas associadas: difração, tomografia, espectroscopias) e o que fica fora desse escopo (testes mecânicos, análises térmicas ou químicas de bancada).

Passo 2

Primeiro, lembra que num síncrotron a gente explora radiação eletromagnética de altíssimo brilho. As principais aplicações são:
  • Difração de raios X (pra estrutura cristalina).
  • Tomografia de raios X (pra visualizar estruturas internas em 3D).
  • Espectroscopia de absorção/fluorescência de X, UV, VIS, IR (pra composição química, ligações, grupos funcionais).
  • Imagens por fluorescência, espalhamento, etc.
Tudo que é medição direta de propriedade elétrica, térmica ou mecânica (por exemplo: dureza, resistência à fratura, ponto de ebulição) não é feito “dentro” do acelerador – são ensaios de bancada ou em máquinas específicas pra isso.

Passo 3

Agora vamos olhar item a item:
a) Tomografia de raios X para estudar microporosidade → ✅ Sim, beamline de tomografia usa raios X de síncrotron.
b) Investigação de supercondutividade em bigorna de diamante (DAC) → ❌ Supercondutividade é medida elétrica/magnética (resistência, magnetização), não por luz síncrotron.
c) Dureza superficial de ligas metálicas revestidas com nitreto de titânio → ❌ É ensaio de dureza (indentação), máquina de microdureza, nada a ver com feixe de luz.
d) Resistência à fratura de compósitos de alumina com fibras de aramida → ❌ Teste mecânico de fratura, máquina de tração ou de flexão, sem síncrotron.
e) Estudo de degradação precoce de células solares por raios X → ✅ Dá pra usar feixe de raios X pra irradiar e caracterizar mudanças estruturais/químicas em células solares.
f) Perda de massa por desidratação com aumento de temperatura (TGA) → ❌ Termogravimetria é análise térmica, instrumento de bancada.
g) Análise de tamanho e tipos de poros por inserção de gás nitrogênio (BET) → ❌ É técnica de adsorção de gases (BET), sem luz síncrotron.
h) Determinação de ponto de ebulição por destilação fracionada → ❌ Processo de separação química em coluna, ficou longe do acelerador.
i) Absorção de radiação verde em cerâmicas ópticas → ✅ Você pode medir espectro de absorção VIS/UV num beamline de luz síncrotron.
j) Estrutura celular de fungos via espectroscopia no infravermelho → ✅ Síncrotron tem linha de luz IR pra espectroscopia de materiais biológicos.

Resposta

As alternativas que não são realizadas em aceleradores de partículas são:
b), c), d), f), g) e h).

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