O que é microtomografia?

Atualmente, não existem muitos métodos para reconstrução não invasiva de modelos tridimensionais que representam a estrutura interna do objeto em estudo. Há desenvolvimentos nesta área, este tipo de investigação é de particular interesse para a comunidade científica em diferentes países, uma vez que pode proporcionar uma vantagem competitiva para determinadas indústrias. Um dos métodos acima é a microtomografia computadorizada (muitas vezes você pode encontrar um nome como microtomografia de raios-x, esses são dois termos que denotam o mesmo método de análise, o primeiro nome geralmente aparece na literatura estrangeira). Vamos considerar esse tipo de análise do ambiente interno com mais detalhes.

A história da descoberta da microtomografia

A pesquisa no campo desse método é realizada há bastante tempo, na Rússia o primeiro uso da microtomografia é atribuído ao início dos anos noventa do século passado, e foi na Rússia que o primeiro estudo foi realizado sobre a análise de minerais, minérios e rochas, que imediatamente serviram de impulso para a formação da natureza aplicada da análise microtomográfica em nosso país. Os primeiros estudos foram realizados com base em instituições científicas como a Universidade Estadual de Moscou em homenagem a M.V. Lomonosov e a Academia Russa de Ciências, o que possibilitou envolver imediatamente um grande número de especialistas e informar uma ampla variedade de indústrias sobre o novo direção.

Já desde o início do método, sua possível aplicação para uma ampla gama de vários estudos tornou-se óbvia. Inicialmente, a pesquisa ativa foi realizada no setor de petróleo e gás, mas depois as vantagens inegáveis ​​​​do método foram apreciadas em áreas como:

• biologia;
• medicamento;
• química;
• arqueologia;
• Ciência do Solo;
• microeletrônica.

No momento, as pesquisas na área de estudo da estrutura volumétrica de objetos usando microtomógrafos de raios X continuam se desenvolvendo, cada vez mais empresas nacionais estão adquirindo equipamentos semelhantes para si, em 2012 havia 40 equipes de pesquisa no país, no momento seu número quase dobrou.

Esse rápido desenvolvimento e distribuição torna-se possível devido ao fato de que a microtomografia de raios X é considerada uma direção muito promissora, pois os resultados obtidos são realmente necessários e podem avançar significativamente em vários experimentos.

Assista a um vídeo sobre a criação de um microtomógrafo doméstico por cientistas russos.

Como funciona um microtomógrafo?

A construção de equipamentos para este tipo de análise é muito complexa e requer não só a alta qualidade dos materiais com os quais é feito, mas também especialistas altamente qualificados que possam projetar um dispositivo verdadeiramente confiável. Poucas empresas no mundo estão desenvolvendo este tipo de equipamento, sendo a mais popular a Bruker microCT, anteriormente esta empresa se chamava Skyscan. Foi fundada na Bélgica por um cientista russo da Lomonosov Moscow State University, e agora esta empresa é amplamente conhecida em todo o mundo, produz muitos tipos de tomógrafos e também fornece software especial necessário para trabalhar com eles.

A base de um microtomógrafo é um micro ou, em alguns casos, até um tubo de tamanho nano que brilha através do objeto em estudo com raios-X, e uma câmera especial instalada nas proximidades que recebe raios-X recebe projeções de sombra de tamanho ampliado. O objeto dentro gira na entrega, neste momento a câmera de raios X recebe e registra várias centenas de projeções de sombra, que são posteriormente processadas por um computador. Com base nas projeções obtidas, o computador constrói um conjunto de modelos virtuais que representam seções do objeto.

Após o processamento dos resultados, é possível visualizar todos os tipos de seções do objeto, que podem ser invertidas e giradas, bem como obter todas as medidas e características numéricas necessárias de todo o volume do ambiente interno do objeto ou mesmo sua área separada. Isso em combinação permite criar modelos tridimensionais que fornecem oportunidades de movimento virtual através do ambiente interno do objeto de estudo.

Microtomografia de raios X: vantagens

Com a descoberta da microtomografia, a compreensão da estrutura interna de muitos tipos de rochas, reservatórios de petróleo e vários polímeros compostos mudou radicalmente; esses estudos têm sido a base para pesquisas futuras, melhorias em geologia, física e química.

As principais vantagens deste método de pesquisa são:

Não requer nenhum preparo prévio, o que reduz significativamente o tempo de análise e obtenção do resultado. Não há necessidade de pré-preparar amostras, pré-colorir amostras ou obter cortes finos.