EMU científico: aquisição de microscópio eletrônico com triplo feixe e sistema automatizado de análise de imagens (TriBeam)

• Processo: 22/11506-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2030
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Reinaldo Giudici
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio Mauro Saraiva ; Bernadette Dora Gombossy de Melo Franco ; Colombo Celso Gaeta Tassinari ; Evaldo Jose Corat ; Fernando Jose Gomes Landgraf
• Assunto(s): Caracterização estrutural Microscópio eletrônico Análise de imagens Aquisição de equipamentos Equipamentos multiusuários Infraestrutura de pesquisa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização | Ebsd | Laser PFIB-SEM | Microestrutura de materiais | Microscopia de triplo feixe | Upscale 2D-3D | Caracterização de materiais 2D-3D

Resumo

A solicitação visa a aquisição de um equipamento inédito no país, caracterizado por microscópioeletrônico de triplo feixe (TriBeam): laser, íons e elétrons, com difração de elétronsretroespalhados (EBSD), detectores de elétrons secundários (SE), retroespalhados (BSD),microanálise química (EDS), sistema computacional para reconstrução espacial 3D (Avizo) esistema automatizado de análise de imagens (IA).As técnicas de caracterização de materiais 3D existentes, incluindo tomografia com sondaatômica, tomografia eletrônica de transmissão, corte e visualização em FIB e tomografia de raiosX, apresentam uma lacuna perceptível no intervalo de cerca de 100 µm a 1 mm; esta propostavisa uma aplicação multifeixe de alta resolução e multiescala única para usinagem rápida ecaracterização 3D em alta resolução no intervalo considerado. Amplia as possibilidades doupscale 2D-3D com uma ferramenta única e inexistente de caracterização de objetossubmilimétricos a milimétricos com precisão nanométrica. Possibilita realizar operações de microusinagem de precisão visando extração de amostras de filmes finos para realização de ensaiosmecânicos "in situ", com a remoção de camadas em taxas 15.000 vezes mais rápidas que emsistemas de duplo feixe (FIB) e geração de superfícies prontas para análise (SEM, IA,EDS/WDS,EBSD).Não foram identificados sistemas análogos no Estado de São Paulo ou instituições de ensino epesquisa do país. A configuração solicitada, aliada à infraestrutura já existente, a tradição de 30anos em atuação e gestão multiusuário estabelece novos horizontes para a pesquisa no estado eno país, atendendo a quase todas as demandas de caracterização de materiais em umaabordagem inovadora. Não se trata unicamente da aquisição de um equipamento, mas de umsistema que integrará um parque de equipamentos multiusuários dedicados à caracterização demateriais com valor estimado em mais de USD 7 milhões, com uma equipe de especialistasconsolidada e altamente qualificada e uma equipe proponente de diferentes especialidades quetem como objetivo comum o estudo de materiais. A infraestrutura da facility está disponível atodas ICTs e usuários externos por meio do acesso multiusuário via site da PRP/USP (USP-Multi),que garante total transparência aos processos e disponibilização de recursos, com potencial paranuclear e/ou apoiar pesquisas em todo território nacional.O sistema pretendido pode ser aplicado a quase todas as demandas de caracterização demateriais, de orgânicos à inorgânicos, com aplicação imediata à materiais cimentícios, materiaisgeológicos de qualquer natureza (rochas, minérios, minerais, rejeitos), produtos deprocessamento metalúrgico, rochas reservatório de petróleo e gás, materiais cerâmicos, filmesfinos, estudo de tribologia de superfícies, compósitos e metálicos, arqueologia, paleontologia emicropaleontologia, odontologia, engenharia de alimentos, microeletrônica, etc. Em relação aosODS da ONU, os projetos a serem abarcados atendem de imediato os seguintes objetivos: 2 -agricultura sustentável (engenharia de alimentos), 3 - saúde e bem estar (biomateriais efármacos), 7 - energia limpa (materiais para fins energéticos), 9 - indústria (diversos segmentos),11 - cidades (materiais de construção), 13 - mudança climática (materiais para transiçãoenergética). As demandas de melhoria e inovação de processos e produtos industriaisrelacionados à microestrutura dos materiais são cotidianas em um laboratório multiusuário situadoem um parque industrial como o da região metropolitana de São Paulo. A facilidade de acesso e areconhecida competência fazem com que a USP e seus laboratórios estejam presentes em muitosprojetos tecnológicos de melhoria e inovação de empresas situadas no Estado de São Paulo, emoutros Estados, bem como no exterior. (AU)