O poder dos raios cósmicos poderia oferecer uma nova maneira de detectar defeitos estruturais?

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Uma start-up sediada na Estônia desenvolveu um método de escaneamento 3D usando fluxo de múons, que depende de partículas subatômicas para classificar materiais e objetos. Poderia ser um divisor de águas para a indústria?

Mapa ilustrado da viagem do múon (Imagem: GScan) Uma ilustração de como os múons se movem pela atmosfera. (Imagem: GScan)

A empresa se chama GScan e acredita ter uma chance de revolucionar os segmentos de modelagem e digitalização 3D na construção civil.

O processo depende de múons � partículas fundamentais e subatômicas semelhantes aos elétrons � que são capazes de passar pelo que os humanos percebem como objetos sólidos.

O CEO da empresa e um de seus primeiros investidores, Marek Helm, falou com a Construction Briefing sobre a tecnologia de aparência futurista e antecipou o que pode ser o futuro da GScan à medida que ela se firma no setor de construção.

Mais sobre a tecnologia de fluxo de múons do GScan

“Não tenha vergonha!�, disse Helm a este editor, que se esforçou para entender o processo de alta tecnologia durante uma conversa. “Eu também não sabia o que eram múons antes.�

Edifício da era soviética em Paldiski, Estônia (Imagem: Adobe Stock) Uma antiga estrutura da União Soviética em Paldiski, Estônia. (Imagem: Adobe Stock)

A GScan foi fundada em 2018, e Helm ingressou na empresa como investidor e membro do conselho supervisor em 2021. Desde então, ele teve bastante tempo para entender o que chama de produto revolucionário e se tornou hábil em traduzi-lo para o público em geral.

“Não é ficção científica, é ciência�, Helm assegurou. “Mas, na linguagem humana, os múons são pequenas partículas cósmicas geradas 15 km acima do nível do mar, penetrando no solo [na] velocidade da luz.�

Helm disse que as partículas estão flutuando pela atmosfera e entrando na Terra a 2,2 microssegundos por vida útil de um milhão de partículas. “Você está falando por 1m 2 por um minuto, 10.000 partículas de múons estão passando pelo seu corpo�, acrescentou Helm.

Ele acrescentou que a GScan desenvolveu hardware e software que podem capturar e analisar múons que viajaram através de objetos sólidos. A análise, disse Helm, retorna informações sobre o que está dentro desses objetos.

Método Paldiski do GScan para identificação de resíduos nucleares (Imagem: GScan) Ilustração do método GScan no projeto de restauração da base de submarinos nucleares de Paldiski, Estônia. (Imagem: GScan)

“Basicamente, os múons passam pelo scanner superior e então 'capturamos' os mesmos múons no nível inferior do detector�, explicou Helm.

A tecnologia do GScan é capaz de determinar como os múons se espalharam ou alteraram suas trajetórias durante sua viagem, o que por sua vez permite que os engenheiros confiem nos dados subatômicos para criar um modelo do objeto escaneado.

“Temos um mapa, ou uma raiz de partículas, e podemos desenhar software, voltando por esses ângulos de dispersão, e por meio disso podemos criar a imagem.�

Originalmente, a tecnologia de fluxo de múons da GScan encontrou negócios escaneando contêineres de transporte, particularmente aqueles que atravessam fronteiras internacionais. Mas a equipe desde então percebeu aplicações sólidas em projetos de construção, infraestrutura e engenharia civil.

Como o GScan usa o fluxo de múons em aplicações de construção

Helm disse ao Construction Briefing que os dados dos múons podem ilustrar quais partes de um objeto são quais (concreto, metal, solo) e podem ajudar a ilustrar se há corrosão ou lacunas.

Em particular, Helm disse que pontes e infraestrutura civil são aplicações ideais para a tecnologia. “Isso é um divisor de águas no mundo da engenharia civil�, disse ele.

Ele continuou, “Cada local, bem no fundo de uma ponte � por exemplo � estamos medindo pontos, e podemos voltar e entender e medir a composição química de quaisquer materiais no local ali. Podemos entender se está faltando uma coroação ou se houve um vazio.�

Um moinho de vento escaneado com fluxo de múons (Imagem: GScan) GScan trabalha usando fluxo de múons para escanear um moinho de vento. (Imagem: GScan)

Um projeto altamente exclusivo em que a GScan trabalhou foi um projeto de recuperação em um antigo centro de treinamento de submarinos nucleares da União Soviética em Paldiski, Estônia. O hub de submarinos nucleares já foi o maior do tipo no mundo.

“Trinta anos atrás, as tropas militares russas partiram, e antes disso, eles colocaram todo o lixo nuclear lá dentro e encheram com concreto�, explicou Helm. “E o governo [estoniano] não tinha ideia de onde os reatores estavam localizados, que lixo havia lá, etc.

“Colocamos nossos scanners abaixo dos sarcófagos [nucleares] e os cortamos com resolução de 1 mm, dando a imagem 3D exata.�

Helm disse que, com as informações, os especialistas em demolição e reciclagem encarregados de limpar o local puderam tomar decisões informadas e mais seguras.

O que vem a seguir para o GScan e o fluxo de múons?

A GScan foi uma das oito finalistas da Cemex Ventures Startup Competition no Trimble Dimensions 2024, embora a empresa tenha ficado aquém de levar para casa uma medalha.

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Helm admitiu que o mercado dos EUA (onde a Dimensions é realizada anualmente) provavelmente não será um dos próximos a entrar na GScan devido ao seu tamanho, mas ele disse que eles têm conversado com o departamento de Rodovias Nacionais do Reino Unido, com o qual a GScan trabalhou no passado (a empresa tem um escritório em Cambridge, Inglaterra). Ele disse que pode haver possibilidades na Alemanha também, onde a empresa também abriu um escritório satélite em Munique.

Marcos Helm Marek Helm, CEO da GScan

Helm disse que a GScan está adotando uma abordagem lenta, mas segura, para expansão, pois ele reconhece que a tecnologia de infraestrutura civil pode ser um segmento difícil de entrar.

“O mundo da engenharia civil é muito conservador. Todo mundo quer testar e validar�, ele disse. “E não estamos dizendo que estamos substituindo tecnologias atuais; estamos apenas adicionando um conjunto de dados muito valioso a essas ferramentas existentes.�

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