Por: Agência USP. Foto: Marcos Santos / USP Imagens
Software MultiSIMNRA reúne dados de diferentes técnicas de análise.
O uso de feixes iônicos para analisar amostras materiais é um procedimento que serve a diversas áreas do conhecimento — da paleontologia às ciências de materiais, entre outras. No Brasil, o Laboratório de Análise de Materiais com Feixes Iônicos (LAMFI), do Instituto de Física (IF) da USP, é referência nesse tipo de procedimento. Ali, amostras variadas são expostas a diversos tipos de detectores, gerando dados que têm de ser analisados depois. Os pesquisadores criaram um software de análise, denominado MultiSIMNRA, que reúne os dados de diferentes técnicas de análise e determina qual é o melhor modelo para a amostra que é capaz de explicar todos os dados experimentais ao mesmo tempo.
Existem muitas técnicas de análise desses dados. “Elas nos dão informações complementares sobre a amostra, e essa complementaridade é um desejo de toda a comunidade científica. Só que executar isso manualmente é muito difícil. É aí que entra o software desenvolvido na pesquisa”, explica Cleber Lima Rodrigues, um dos pesquisadores que trabalhou na criação do programa. Esse processo de análise simultânea e complementar é chamado, pela comunidade científica, de análise auto consistente.
“Cada uma das técnicas fornece uma informação diferente sobre a amostra. O software que criamos dá a composição da amostra que explica todos os dados experimentais simultaneamente. Baseamos nossos cálculos em um programa que já é muito conhecido pela comunidade acadêmica, que é o SIMNRA”, explica Tiago Silva, autor do trabalho que resultou no software. O MultiSIMNRA, como foi chamado o software brasileiro, executa múltiplas instâncias do SIMNRA.
“É uma plataforma que gerencia e otimiza múltiplas instâncias de um programa largamente utilizado pela comunidade”, resume o professor Manfredo Harri Tabacniks, coordenador do LAMFI. Segundo ele, a análise auto consistente é uma abordagem relativamente recente, sugerida na década de 1990 e agora disponível na forma de um software com uma interface conhecida e amigável.
Avanço analítico
“O único competidor do MultiSIMNRA é o IBA DataFurnace lançado em 1997, um software pago e não muito fácil de usar. Já o SIMNRA, criado por M. Mayer, do Instituto Max Planck na Alemanha, com quem estamos colaborando, é amplamente utilizado em diversos laboratórios, inclusive na USP. O MultiSIMNRA, criado aqui, introduziu a análise auto consistente no SIMNRA, um significativo avanço analítico”, ressalta Tabacniks. O MultiSIMNRA está disponível na web, sem custos para uso acadêmico, desde que seja citado o crédito.
“Com o MultiSIMNRA é possível realizar uma completa análise, do Hidrogênio ao Urânio, de filmes finos com estrutura em camadas, obtendo informações mais consistentes e inequívocas. Conseguimos uma precisão em torno de 1%, ou menos, dependendo do elemento caracterizado”, diz Silva. Segundo ele, o MultiSIMNRA unifica técnicas de espalhamento nuclear como o Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS), o Elastic Recoil Spectrometry (ERDA) e o Nuclear Reaction Analysis (NRA). “Falta integrar o método Proton Induced X-Ray Emission (PIXE), assunto que estamos trabalhando”.
“O atual paradigma da área é unificar os resultados obtidos por RBS e por PIXE. Em um, estamos medindo átomos espalhados, e no outro, fótons”, explica Silva. Resolver este problema é o próximo passo do MultiSIMNRA. “Esperamos ter algum resultado até o final do ano.”
A novidade repercutiu tão bem na 22ª International Conference on Ion Beam Analysis, na Croácia, em junho, que Thiago Silva foi abordado pelo representante de uma empresa norte-americana interessada em usar comercialmente o novo produto assim que terminou sua exposição. Na sequência, o LAMFI foi convidado a participar, pela primeira vez, do Round Robin Exercise, atividade promovida pela Agência Internacional de Energia Atômica, em que amostras de um mesmo teor são enviadas a diferentes laboratórios no mundo para caracterização, e posterior comparação de dados.