Energia

Físicos criam garrafa para guardar antimatéria

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/02/2011

As garrafas de antimatéria são formadas por múltiplos compartimentos, chamados células, cujas paredes são formadas não por matéria, mas por campos magnéticos e elétricos.
[Imagem: Clifford Surko]

Antimatéria na prática

A antimatéria ficou, durante muito tempo, restrita ao mundo da teoria e da ficção científica.

No campo da ciência, os teóricos continuam desbravando novos caminhos, e já propõem que matéria e antimatéria podem ser criadas do "nada".

Nos últimos anos, contudo, o desenvolvimento de tecnologias experimentais está permitindo manipular diretamente essa "contraparte negativa" da matéria em laboratório.

O ano passado, por exemplo, marcou a descoberta da partícula de antimatéria mais estranha já vista, a demonstração de que pode ser possível construir um laser de raios gama pela aniquilação de matéria e antimatéria e, finalmente, a antimatéria foi capturada pela primeira vez.

Tal sequência de feitos fez com que as pesquisas sobre antimatéria fossem eleitas as mais importantes de 2010.

Produção e armazenamento de antimatéria

Embora os físicos já produzam antimatéria em laboratório de forma rotineira, usando radioisótopos e aceleradores de partículas, resfriar essas antipartículas e armazená-las por qualquer período de tempo é outra história.

Tão logo a antimatéria entra em contato com a matéria ordinária ela é aniquilada, desaparecendo - juntamente com a matéria com a qual ela se chocou - em um clarão de radiação gama.

Agora, Clifford Surko e seus colegas da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, relataram seus últimos avanços na construção de uma "garrafa de antimatéria", o maior recipiente de antimatéria já construído.

Durante a reunião da Sociedade Americana para o Avanço da Ciência, Surko apresentou as novas técnicas capazes de criar estados especiais de antimatéria na forma de grandes nuvens de antipartículas, comprimir essas nuvens e gerar disparos de feixes de antimatéria - ideais para usos em experimentos de laboratório.

Garrafas de antimatéria

Nos últimos anos, os cientistas desenvolveram novas técnicas para armazenar bilhões de pósitrons - o equivalente de antimatéria do elétron - por várias horas e resfriá-los a baixas temperaturas, a fim de retardar seus movimentos para que eles possam ser estudados - criando moléculas de antimatéria, por exemplo.

Surko relatou que agora já é possível retardar os pósitrons gerados por fontes radioativas, levando-os a condições de baixa energia.

Isto permite que eles sejam guardados por dias em "garrafas de antimatéria" especialmente projetadas, cujas paredes são formadas não por matéria, mas por campos magnéticos e elétricos.

Eles também desenvolveram técnicas para resfriar a antimatéria a temperaturas tão baixas quanto as do hélio líquido e para comprimi-la em altas densidades.

Clifford Surko (centro) e seus colegas estão desenvolvendo o maior depósito de antimatéria já construído, que conterá um trilhão ou mais de antipartículas.
[Imagem: Kim McDonald/UCSD]

Feixes de antimatéria

"Pode-se, em seguida, empurrar a antimatéria para fora da garrafa em um fluxo fino, um feixe, de forma parecida com apertar um tubo de pasta de dente," disse Surko, acrescentando que há uma grande variedade de usos para esses feixes de pósitrons.

Atualmente, os pósitrons, ou anti-elétrons, são usados em exames de tomografia conhecidos como PET (Positron Emission Tomography: tomografia por emissão de pósitrons).

Na técnica da garrafa de antimatéria, os feixes de pósitrons serão usados de forma diferente.

"Estes raios oferecem novas formas de estudar como as antipartículas interagem ou reagem com a matéria comum," disse Surko. "Eles são muito úteis, por exemplo, na compreensão das propriedades superficiais dos materiais."

Depósito de antimatéria

Surko e seus colegas estão agora construindo o maior depósito de antimatéria do mundo, que irá armazenar pósitron de baixa energia - a armadilha será capaz de armazenar mais de um trilhão de partículas de antimatéria.

"Estamos trabalhando agora para acumular trilhões de pósitrons ou mais, em armadilhas formadas por múltiplas células, uma matriz de garrafas magnéticas semelhantes a um hotel com muitos quartos, com cada quarto contendo dezenas de bilhões de antipartículas," disse ele.

"Um entusiasmante objetivo de longo prazo do nosso trabalho é a criação de armadilhas portáteis de antimatéria," acrescentou Surko. "Isso aumentaria consideravelmente a capacidade de usar e explorar as antipartículas no nosso mundo de matéria, em situações onde é inconveniente usar os radioisótopos ou as fontes de pósitrons baseadas em aceleradores."