O Conselho ESRF, representando as 22 nações parceiras do ESRF, deu luz verde para a construção e comissionamento de quatro novas linhas de luz de 2018-2022. As linhas de luz são projetadas para explorar o desempenho aprimorado do primeiro de uma nova geração de síncrotron, a fonte Extremamente Brilhante (EBS), que está sendo construído no ESRF.

As quatro novas linhas de luz irão sustentar a pesquisa que aborda os principais desafios que nossa sociedade enfrenta, incluindo a definição da próxima geração de biomateriais e novos materiais sustentáveis, desenvolver novos medicamentos, desvendando os complexos mecanismos de organismos vivos e reconstruindo artefatos históricos e fósseis em 3D, que abrirá novas janelas para as origens da humanidade.

As 4 linhas de luz carro-chefe do ESRF-EBS:

• Uma linha de luz para Cristalografia Macromolecular Serial
  A cristalografia em série está emergindo como uma técnica única para resolver estruturas de importantes classes de proteínas disponíveis apenas em cristais de submícron, enquanto gerencia os danos da radiação. Esta linha de luz EBS fornecerá novas perspectivas para as ciências da vida, fornecendo uma instalação única em todo o mundo por sua densidade de fluxo e estabilidade. Exemplos de aplicações de pesquisa:problemas fundamentais como cinética enzimática; efeitos da droga nas proteínas-alvo; determinantes neutralizantes de anticorpos humanos contra vírus.
• Uma linha de luz para microscopia de difração de raios-X dura
  A microscopia de raio-X de campo escuro é única para estudar as correlações hierárquicas de estruturas em materiais desde a faixa de milímetros até dezenas de nanômetros. Esta linha de luz fornecerá novas perspectivas para uma compreensão mais profunda das propriedades dos materiais em materiais nanoestruturados e não homogêneos, fornecendo uma instalação única em todo o mundo para a penetração de raios-X rígidos, densidade de fluxo e estabilidade. Exemplos de aplicações de pesquisa:caracterização em várias escalas de materiais de engenharia modernos; biomateriais como quadris artificiais, implantes; efeitos dos agentes ambientais; fadiga do material no transporte.
• Uma linha de luz para Dinâmica Coerente de Raios-X e Aplicações de Imagem
  Os raios X coerentes são ideais para estudar as correlações secretas em materiais e matéria viva no espaço 3D e no tempo em condições operacionais. Esta linha de luz fornecerá novas perspectivas para observar processos dinâmicos em condições reais e detectar correlações características determinando processos reversíveis e reversíveis até o único átomo, explorando o fluxo coerente de raios-X incomparável. Exemplos de aplicações de pesquisa:dinâmica e estrutura de deformação muscular; compreensão dos fundamentos das doenças cardíacas; processos de biomineralização nos dentes (dentina); formação de imagens em dispositivos fotônicos (painéis de smartphones).
• Uma linha de luz para contraste de fase de campo grande de alto rendimento
  Com altíssima energia e coerência de raios-X, a tomografia de alto rendimento é ideal para estudar objetos grandes (~ 1 metro) com resolução submicrométrica de maneira não destrutiva. Esta linha de luz fornecerá novas perspectivas para a pesquisa em paleontologia e arqueologia, mas também para o estudo industrial de materiais, fornecendo o maior feixe síncrotron de alta energia e alta coerência do mundo para imagens hierárquicas e tomografia de alto rendimento. Exemplos de aplicações de pesquisa de imagens 3D:materiais para o espaço, aeronáutica, automotivo; anatomia em escala de mícron de órgãos completos; imagem hierárquica de grandes espécimes (por exemplo, múmias); Reconstrução virtual 3D de fósseis e artefatos únicos.

Uma fonte extremamente brilhante para um salto quântico na pesquisa

Em maio de 2015, o ESRF lançou o projeto ESRF-EBS, um investimento de 150M € no período 2015-2022. O EBS é uma nova e revolucionária fonte de raios-X, baseado em um novo conceito de anel de armazenamento. Este é o primeiro de uma nova geração de síncrotrons, cujo projeto foi adotado essencialmente por todos os futuros laboratórios síncrotron em todo o mundo. O EBS também é um projeto científico inovador, com um ambicioso programa de instrumentação, uma estratégia de 'big data' intensificada, e a construção de novas linhas de luz de última geração, projetado para explorar o brilho aprimorado, fluxo de coerência e desempenho da fonte EBS.

Esta decisão de construir as quatro linhas de luz representa um marco decisivo para o projeto ESRF-EBS. Enquanto outros projetos de atualização de quarta geração em todo o mundo ainda estão na fase conceitual, o EBS está fora dos blocos e desenhando novas perspectivas para a ciência de raios-X com um portfólio ambicioso de linhas de luz.

"O novo anel de armazenamento, junto com o portfólio mais avançado de novas linhas de luz, permitirá que os cientistas levem a ciência do raio-X para domínios de pesquisa e aplicações que não poderiam ter sido imaginadas alguns anos atrás. O EBS fornecerá novas ferramentas para a investigação de materiais e matéria viva desde o mundo macroscópico até a escala nanométrica e até o átomo individual. Abrir novas possibilidades para a ciência síncrotron está no cerne da missão do ESRF ", sublinha o Dr. Francesco Sette, Diretor Geral do ESRF.

Um forte envolvimento da comunidade científica internacional de raios-X

A decisão do Conselho resulta de um processo que envolveu fortemente a comunidade científica internacional. Em 2015, o ESRF lançou uma chamada para manifestações de interesse (Eol) para identificar os projetos mais impactantes e cientificamente promissores que o ESRF pode realizar com a fonte do EBS. O Comitê Consultivo Científico do ESRF selecionou oito projetos entre os 48 EOL recebidos.

"Desde a construção e comissionamento bem-sucedido do primeiro síncrotron de terceira geração no período de 1988-94, O ESRF inventou um novo modelo de cooperação entre cientistas e engenheiros síncrotron:compartilhamento de experiência e recursos entre os países parceiros para obter as melhores mentes, impulsionar a colaboração internacional e fornecer a melhor ciência. Hoje, o ESRF continua a desempenhar este papel pioneiro com o projeto EBS, conforme demonstrado por novos países parceiros que acessam o ESRF e pelo enorme envolvimento da comunidade científica de raios-X na definição do futuro programa científico EBS e linhas de luz ", diz o Dr. Francesco Sette.