CHIEF1900: China cria centrífuga capaz de gerar 1.900 gravidades para simular desastres em laboratório.

CHIEF1900, a mais poderosa centrífuga científica já projetada, está prestes a entrar em operação na China, oferecendo a pesquisadores a possibilidade de reproduzir em apenas algumas horas fenômenos naturais que, em condições normais, levam anos ou até milênios para se manifestar.

CHIEF1900 inaugura nova era de pesquisas em hipergravidade

O equipamento, desenvolvido para o Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF), eleva o patamar de investigação em hipergravidade ao permitir que amostras de várias toneladas sejam submetidas a uma aceleração equivalente a 1.900 vezes a gravidade da Terra. Essa capacidade corresponde a uma classificação nominal de 1.900 g·tonelada, medida que combina a força de gravidade multiplicada pelo peso dos objetos testados.

Ao atingir esse nível de aceleração, a CHIEF1900 supera a máquina anterior do mesmo complexo, a CHIEF1300, que já havia quebrado o recorde mundial ao ser inaugurada em setembro. Com isso, a nova centrífuga também ultrapassa a antiga recordista mantida pelo Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos, localizada no Mississippi.

Os responsáveis pelo projeto enfatizam que o objetivo principal é acelerar a compreensão de processos geotécnicos, estruturais e ambientais cuja observação direta em escala real seria inviável devido ao tempo ou dimensão envolvidos. Acelerando o passar dos anos em escala de horas, a CHIEF1900 abre caminho para análises mais rápidas e detalhadas de segurança, durabilidade e impacto ambiental.

Como a CHIEF1900 gera forças 1.900 vezes superiores à gravidade terrestre

O princípio de funcionamento da centrífuga baseia-se na força centrífuga: quando um objeto gira em torno de um eixo, a tendência natural é de ser lançado para fora da trajetória circular. Ao controlar a velocidade de rotação e o raio do dispositivo, os engenheiros conseguem multiplicar a aceleração gravitacional que atua sobre a amostra.

Na prática, modelos reduzidos de infraestruturas, amostras de solo ou composições rochosas são fixados em recipientes instalados na extremidade de um braço mecânico de grandes proporções. O braço, por sua vez, é impulsionado a rotações calculadas para que a soma da velocidade angular e do raio produza a carga desejada de 1.900 g. Assim, forças equivalentes às que ocorrem em terremotos, rompimentos de barragens ou migrações de poluentes por milhares de anos podem ser replicadas em laboratório.

Para evitar interferências externas, todo o sistema encontra-se 15 metros abaixo do nível do solo, no campus da Universidade de Zhejiang. O subsolo garante isolamento das vibrações e ruídos urbanos, mantendo a precisão dos experimentos. A profundidade também ajuda a dissipar o calor gerado pelas rotações, protegendo a integridade dos motores e dos sensores acoplados.

A infraestrutura é resultado de um investimento de 2 bilhões de yuans — equivalente a aproximadamente R$ 1,43 bilhão — aprovado em 2021. O aporte inclui não só o desenvolvimento da centrífuga, mas todo o complexo CHIEF, que dispõe de laboratórios de preparação de amostras, sistemas de monitoramento em tempo real e salas de controle equipadas com recursos avançados de coleta de dados.

Principais experimentos viabilizados pela CHIEF1900

Ao oferecer a possibilidade de comprimir eventos de longa duração, a CHIEF1900 proporciona cenários de teste antes restritos a simulações computacionais. Entre os projetos destacados pelos engenheiros, três linhas de pesquisa ganham relevância:

Estabilidade de barragens: Um modelo reduzido de 3 metros pode substituir uma represa real de 300 metros de altura. Ao submeter o protótipo a 100 g, tensões que se acumulariam em anos sobre o material podem ser observadas em poucas horas. Esse método avalia a deformação das paredes, o comportamento do concreto e o efeito de infiltrações na base.

Rompimentos sísmicos: Com a centrífuga girando em níveis superiores, é possível reproduzir a propagação de ondas de choque similares às de um terremoto, estudando como falhas geológicas se comportam no interior da crosta terrestre. Os dados obtidos contribuem para calibrar modelos preditivos de risco em regiões propensas a abalos.

Transporte de poluentes no solo: Substâncias químicas podem levar milênios para migrar entre camadas de terra e permearem lençóis freáticos. Ao aplicar hipergravidade, os pesquisadores aceleram esse deslocamento, permitindo prever a evolução de contaminações e planejar estratégias de remediação ambiental em escala muito reduzida de tempo.

Outras investigações incluem a análise de vibrações causadas por trilhos de trens de alta velocidade, avaliação de estabilidade de encostas e estudo do comportamento de fundações profundas para pontes e edifícios em áreas sujeitas a solos moles.

Imagem: Xinhua

Infraestrutura do complexo CHIEF e a evolução da tecnologia

Além da CHIEF1900, o complexo abriga a CHIEF1300, que permanece operando para experimentos que demandem menor aceleração. Essa coexistência possibilita que pesquisadores selecionem a ferramenta mais adequada segundo o tipo de amostra, mantendo flexibilidade nas agendas de teste.

Cada centrífuga conta com sistemas de sensoriamento de alta resolução, capazes de registrar pressões, deformações e vibrações em múltiplos pontos simultaneamente. Os dados são transmitidos em tempo real para centros de controle onde softwares fazem correlações estatísticas e verificam a conformidade dos resultados com normas técnicas.

O projeto foi concebido como plataforma aberta. Instituições chinesas e estrangeiras podem submeter propostas de uso, favorecendo colaboração internacional. Essa abertura visa maximizar o retorno científico do investimento público, posicionando o país na vanguarda de ensaios de hipergravidade.

O laboratório também serve como centro de formação de recursos humanos. Estudantes de graduação e pós-graduação da Universidade de Zhejiang têm acesso a treinamentos específicos em modelagem física, instrumentação e análise de dados gerados sob hipergravidade. Dessa forma, cria-se um ciclo contínuo de desenvolvimento tecnológico.

Impacto global e futuras colaborações científicas

Com a entrada em operação da CHIEF1900, espera-se um aumento significativo no volume de publicações científicas relacionadas a estudos de hipergravidade. A possibilidade de validar empiricamente hipóteses formadas em modelos numéricos confere robustez adicional a projetos de engenharia civil, geologia e ciências ambientais.

A tecnologia também reforça a competitividade chinesa em infraestrutura de pesquisa de ponta. Até então, o controle de ensaios nessa faixa de aceleração era limitado a poucos laboratórios, uma vez que os custos de construção e manutenção de centrífugas desse porte são elevados. Ao disponibilizar a instalação para pesquisadores externos, o complexo CHIEF pode se tornar referência global e estimular parcerias multilaterais.

Embora ainda não exista uma data pública para o primeiro experimento oficial da CHIEF1900, a expectativa dentro da comunidade acadêmica é de que os agendamentos comecem logo após a calibração final dos sistemas de segurança e coleta de dados.

Quando o cronograma de testes for oficialmente divulgado, pesquisadores interessados deverão submeter suas propostas ao comitê científico do CHIEF, indicando objetivos, metodologia e requisitos específicos de aceleração. A seleção considerará relevância social, viabilidade técnica e aderência às normas de segurança do laboratório.

As primeiras sessões devem priorizar projetos que visem redução de riscos de desastres naturais e avaliação de infraestruturas críticas, alinhando-se às diretrizes de desenvolvimento sustentável e prevenção de catástrofes.

Na medida em que esse processo evoluir, novos dados serão incorporados a bases de conhecimento, potencializando avanços em engenharia, meio ambiente e planejamento urbano. Todo o ecossistema científico aguarda os resultados iniciais para calibrar futuras linhas de pesquisa.

Após a conclusão da fase de testes de aceitação interna, a CHIEF1900 deverá abrir o calendário de experimentos para a comunidade científica, dando início a uma etapa que promete redefinir os limites da pesquisa em hipergravidade.

OrganizaSimples

Olá! Meu nome é Zaira Silva e sou apaixonada por tornar a vida mais leve, prática e organizada — especialmente depois que me tornei mãe.
Criei o Organiza Simples como um cantinho acolhedor para compartilhar tudo o que aprendi (e continuo aprendendo!) sobre organização da casa, da rotina e da mente, sem fórmulas impossíveis ou metas inalcançáveis.