p Agora é possível para qualquer pessoa ver e compartilhar imagens em nanoescala 3-D com uma nova plataforma de software de código aberto desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Michigan, Cornell University e a empresa de software de código aberto Kitware Inc. p Tomviz 1.0 é a primeira ferramenta de código aberto que permite aos pesquisadores criar facilmente imagens 3-D a partir de dados de tomografia eletrônica, em seguida, compartilhe e manipule essas imagens em uma única plataforma.

p O mundo dos materiais em nanoescala - coisas de 100 nanômetros e menores - é um lugar importante para cientistas e engenheiros que estão projetando as coisas do futuro:semicondutores, ligas metálicas e outros materiais avançados.

p Vendo em 3-D como partículas em nanoescala de platina se organizam no conversor catalítico de um carro, por exemplo, ou como dendritos pontiagudos podem causar curtos-circuitos dentro das baterias de íon-lítio, poderia estimular avanços como mais seguros, baterias de longa duração; mais leve, carros mais eficientes em termos de combustível; e computadores mais poderosos.

p "Imagens em nanoescala 3-D são úteis em uma variedade de campos, incluindo a indústria automobilística, semicondutores e até geologia, "disse Robert Hovden, Professor assistente de engenharia científica de materiais da U-M e um dos criadores do programa. "Agora você não precisa ser um especialista em tomografia para trabalhar com essas imagens de uma forma significativa."

p Tomviz resolve um desafio importante:a dificuldade de interpretar dados de microscópios eletrônicos que examinam objetos em nanoescala em 3-D. As máquinas disparam feixes de elétrons através de nanopartículas de diferentes ângulos. Os feixes formam projeções à medida que viajam através do objeto, um pouco como fantoches de sombra em nanoescala.

p Uma vez que a máquina faz seu trabalho, cabe aos pesquisadores juntar centenas de sombras em uma única imagem tridimensional. É tão difícil quanto parece - uma arte e também uma ciência. Como tingir uma lâmina de microscópio tradicional, os pesquisadores costumam adicionar sombreamento ou cor às imagens 3-D para destacar certos atributos.

p Tradicionalmente, eles tiveram que confiar em uma miscelânea de software proprietário para fazer o trabalho pesado. O trabalho é caro e demorado; Tanto é assim que mesmo grandes empresas, como as montadoras, lutam contra isso. E uma vez que uma imagem 3D é criada, muitas vezes é impossível para outros pesquisadores reproduzi-lo ou compartilhá-lo com outras pessoas.

p O Tomviz simplifica drasticamente o processo e reduz a quantidade de tempo e capacidade de computação necessária para fazer isso acontecer, seus designers dizem. Ele também permite que os pesquisadores colaborem prontamente, compartilhando todas as etapas necessárias para a criação de uma determinada imagem e permitindo que façam seus próprios ajustes.

p "Essas imagens são muito diferentes dos gráficos 3-D que você vê em um cinema, que são essencialmente superfícies bem iluminadas, "Hovden disse." Tomviz explora a superfície e o interior de um objeto em nanoescala, com informações detalhadas sobre sua densidade e estrutura. Em alguns casos, podemos ver átomos individuais. "

p A chave para fazer o Tomviz acontecer foi reunir especialistas em tomografia e desenvolvedores de software para colaborar, Hovden disse. Seu primeiro desafio foi obter acesso a um grande volume de tomografias de alta qualidade. A equipe reuniu especialistas em Cornell, Berkeley Lab e UCLA para contribuir com seus dados, e também criaram seus próprios usando o centro de microscopia do U-M. Para transformar dados brutos em código, A equipe de Hovden trabalhou com o fabricante de software de código aberto Kitware.

p Com o lançamento do Tomviz 1.0, Hovden está olhando para os próximos estágios do projeto, onde ele espera integrar o software diretamente com microscópios. Ele acredita que as instalações de tomografia de sonda atômica da U-M e sua experiência poderiam ajudá-lo a projetar uma versão que poderia finalmente descobrir a química de todos os átomos em 3-D.

p "Estamos desbloqueando o acesso para ver novos nanomateriais 3D que impulsionarão a próxima geração de tecnologia, "Hovden disse." Estou muito interessado em expandir os limites da compreensão de materiais em 3-D. "