Talento

Um estudante de graduação que vai a extremos
Seja testando ímãs de fusão de alto campo ou sua própria resistência física, Theo Mouratidis ultrapassa os limites.
Por Paul Rivenberg - 26/05/2021


“Acho que há uma sede insaciável na condição humana de querer explorar lugares onde poucos estiveram”, disse o estudante de pós-graduação do PSFC Theo Mouratidis. "Para o bem ou para o mal, eu tenho um pouco disso." Créditos :Foto: Paul Rivenberg

Quando entrou no Museo Galieo, Theo Mouratidis não esperava tomar uma decisão que mudasse sua vida. Tendo se formado recentemente em uma escola secundária fora de Melbourne, Austrália, e ansioso para fazer seus estudos de graduação na vizinha Monash University, ele se juntou à família para passar férias em Florença, Itália. Ao entrar em um museu dedicado ao gênio de Galileu, um de seus “heróis científicos”, Mouratidis se emocionou.

“Eu vi todas as suas obras, suas invenções naquele museu”, lembra ele, “e isso mudou tudo para mim. Lembro-me de sentar em um café depois, e meus pais estavam se perguntando como eu estava quieto. E em algum momento eu simplesmente gritei: 'Vou para o MIT'. ”

A determinação, o impulso e a vontade pura necessários para mudar de rumo e buscar uma transferência para o MIT, um instituto que ele só aprendera com seu professor de química durante o último ano do ensino médio, são qualidades evidenciadas na maneira como Mouratidis ataca todos os desafios. Agora um estudante de pós-graduação no Departamento de Aeronáutica e Astronáutica, ele trabalha diariamente no que é considerado um dos esforços de ciência e engenharia mais difíceis do mundo - tornar a energia de fusão uma fonte viável de energia livre de carbono abundante para as próximas gerações. Apoiado pela MIT Energy Initiative como MIT Energy Fellow, patrocinado pela Commonwealth Fusion Systems (CFS), Mouratidis está focado na criação de ímãs especiais para uma futura planta piloto de fusão chamada ARC.

A fusão, a fonte de energia do sol e das estrelas, ocorre quando dois núcleos atômicos em um plasma colidem e se fundem, formando um núcleo mais pesado e liberando energia na forma de nêutrons. Como esse plasma responde a campos magnéticos, os pesquisadores usam um dispositivo em forma de donut chamado tokamak para contê-lo. Envolvido com ímãs, um tokamak é projetado para manter o plasma quente longe das paredes da câmara de vácuo toroidal enquanto ocorrem as reações de fusão.

Re-imaginando ímãs

No Centro de Fusão e Ciência de Plasma do MIT (PSFC), onde Mouratidis trabalha sob a direção do Diretor Dennis Whyte e do Cientista Pesquisador Sênior Brian LaBombard, os cientistas têm trabalhado com tokamaks por décadas, mais recentemente se concentrando em SPARC, um experimento de fusão que pavimentará o caminho para a planta piloto de fusão ARC que Mouratidis escolheu como seu foco.

Os ímãs para SPARC são revolucionários, feitos de fita supercondutora de alta temperatura (HTS) muito mais compacta do que as bobinas anteriores, que serão capazes de produzir campos magnéticos significativamente mais elevados, conseqüentemente aumentando o sucesso econômico do tokamak. Além disso, com base nos conceitos desenvolvidos por LaBombard e o chefe de desenvolvimento mecânico do PSFC, Bill Beck, o design do ímã possibilita a união dos condutores. Ao contrário de uma bobina supercondutora contínua, esses ímãs podem ser desmontados e remontados enquanto ainda retêm as características elétricas de uma bobina contínua. Isso seria um grande avanço na estratégia de montagem e manutenção de tokamaks feitos com HTS.

Mouratidis se encarregou de encontrar uma maneira de construir juntas para esses ímãs, que circundam o toro do tokamak em intervalos espaçados. O segredo é obter a resistência e a geometria da junta necessárias. Ele está se dando o que chama de "um inferno de um desafio".

“Posso projetar uma junta desmontável que satisfaça os requisitos elétricos de que preciso para que este ímã se comporte como uma bobina supercondutora estável? E como podemos tornar o projeto prático para uma usina de fusão real? ”

Tal avanço tecnológico permitiria que os imãs fossem removidos para acessar os componentes internos, que estão sujeitos aos danos dos nêutrons criados no processo de fusão, reduzindo a necessidade de desligar o tokamak por longos períodos de tempo.

Um novo caminho, ou dois

Quando Mouratidis abordou o PSFC pela primeira vez, ele não esperava se envolver na pesquisa de tokamak. Ele estava cursando o mestrado no MIT no Departamento de Engenharia Aeronáutica e Astronáutica, interessado em tecnologia avançada de propulsão de foguetes. Embora Whyte fosse receptivo ao interesse do aluno na propulsão por fusão, ele e Mouratidis finalmente perceberam que o financiamento para tal esforço não seria imediatamente disponível.

“Durante dois anos, Dennis e eu tentamos conseguir algum financiamento. Mas todas as avenidas foram infrutíferas. Eu acho que o que ele estava fazendo era lentamente cutucando SPARC em mim. Ele me disse: 'Nada disso vai acontecer se você não fizer a fusão funcionar primeiro. Não se preocupe com a propulsão de fusão; se preocupe com a fusão! '”

Esta não foi a primeira vez que Mouratidis precisou redirecionar seu caminho. Como um estudante do ensino médio excelente no futebol, ele imaginou para si mesmo uma carreira esportiva profissional. Isso foi antes de rasgar o menisco, não uma, mas três vezes. Após a terceira operação de reparação do joelho, o cirurgião informou-o que desta vez não poderia simplesmente suturar o menisco; ele teve que removê-lo. Ele aconselhou o aluno a largar o futebol.

“Isso é difícil de ouvir para um jovem de 17 anos”, diz Mouratidis. “Mas devo dizer que esse foi o meu ponto de viragem. Foi quando eu realmente reconheci que, OK, eu tenho um cérebro, preciso usá-lo para o bem. ”

Embora agora determinado a testar seus pontos fortes acadêmicos, Mouratidis nunca desistiu de se testar fisicamente. Quando chegou ao MIT, passou algum tempo remando. Então, um dia no ginásio, levantando um peso morto do chão, ele percebeu que tinha talento e força para o levantamento de peso. Sua decisão de dedicar tempo e energia para melhorar seu levantamento o levou a competir em torneios de levantamento de peso, estabelecendo alguns recordes no processo. Seu recorde pessoal para o levantamento terra é de 770 libras.

Equilibrar seu impulso físico é um espírito criativo, atualmente empregado como coautor de uma série de ficção educacional para alunos do ensino médio. Os três livros planejados fornecerão lições abrangentes sobre os fundamentos da física, incluindo relatividade, astrofísica e seu tópico favorito - foguetes de fusão.

Embora a necessidade de se isolar devido à Covid-19 tenha sido uma bênção para sua escrita, tornou-se impossível para ele competir no levantamento de peso no ano passado. Mesmo assim, ele continua a treinar, enquanto cultiva um novo teste de resistência: escalar montanhas.

Ele admite já ter passado por uma ou duas situações difíceis na encosta da montanha.

“Sempre me pergunto - por que esses caras escalam as montanhas mais perigosas do mundo e se colocam nas posições mais precárias? Eu acho que há uma beleza indescritível e liberdade em tal empreendimento desafiador, e uma sede insaciável dentro da condição humana de querer explorar lugares onde poucos estiveram. Para o bem ou para o mal, tenho um pouco disso. Eu acho que há uma quantidade necessária de risco que você tem que assumir para crescer como pessoa. ”

Assumir riscos calculados e estabelecer recordes de fusão é algo que ele espera enquanto trabalha no tokamak SPARC e, finalmente, no ARC. Credenciando os campos magnéticos aumentados que estarão disponíveis com os ímãs HTS da ARC, ele observa: “Acho que isso nos coloca em uma posição em que eu poderia fazer parte desta equipe que será a primeira a criar uma usina de fusão piloto e produzir rede energia." 

Em todos os caminhos de sua vida, ele está determinado a chegar ao cume.

 

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