C- Trabalho individual

2. Nano é diferente

A Nanociência não é apenas a ciência do pequeno, mas a ciência na qual, materiais com dimensões muito pequenas exibem propriedades notáveis e totalmente diferentes das propriedades dos objetos macroscópicos. Esses materiais podem ter apenas uma das suas dimensões em escala nano. Vamos analisar alguns exemplos de materiais e propriedades que apresentam.

I – Reatividade

O alumínio comporta-se de maneira diferente em nanoescala. Objetos de alumínio, como latas de refrigerante, são estáveis. Pelo contrário, nanopartículas de alumínio podem entrar em combustão espontânea!

Ampliação de uma lata de alumínio

Objetos em nanoescala têm uma área de superfície muito maior que o volume, então podem reagir muito rapidamente podendo ser utilizados como catalisadores de reações químicas.

II – Propriedades ópticas

O ouro é um metal conhecido por peças de joalharia brilhantes e douradas. No entanto, as nanopartículas de ouro podem apresentar a cor vermelha, roxa ou azul, dependendo do tamanho das partículas e distâncias entre elas. O ouro em nanoescala foi utilizado nos vitrais desde a Idade Média, sem os artesãos terem estes conhecimentos. Assim, as propriedades óticas do ouro podem alterar com o tamanho. Uma aliança de ouro tem um aspeto amarelo enquanto partículas de ouro de 12 nanómetros são vermelhas.

Existem protetores solares em creme constituído por partículas minerais em microescala que bloqueiam os raios UV (dióxido de titânio ou óxido de zinco) deixam um aspeto branco na pele. Hoje, muitos protetores solares são transparentes porque possuem partículas desses minerais em nanoescala, oferecendo a mesma proteção. Contudo, como são tão pequenas não ficamos brancos!

Protetor solar

III – Propriedades mecânicas e elétricas

Os nanotubos de carbono são cilindros longos e finos. Contudo, são 100 vezes mais fortes que o aço, muito flexíveis e possuem propriedades elétricas exclusivas. As suas propriedades elétricas mudam com o diâmetro, a torção e o número de paredes. Eles podem ser condutores ou semicondutores no seu comportamento elétrico podendo ser utilizados em circuitos de computadores mais rápidos, menores e mais potentes que consomem muito menos energia. Os nanotubos de carbono também tornam equipamentos desportivos mais forte e mais leve. 

Animação da estrutura de nanotubo de carbono de parede simples

IV – Propriedades antimicrobianas

A nanoprata é um dos nanomateriais encontrados em produtos de consumo. A prata em nanoescala apresenta propriedades antimicrobianas. Máquinas de lavar a roupa, tábuas de corte, maçanetas e até as meias podem conter nanoprata. Equipamentos de hospitais contendo nanoprata podem ajudar a prevenir infeções perigosas, mas o seu uso excessivo poderia levar à formação de “superbactérias” altamente resistentes a antibióticos. Meias com nanoprata podem manter os pés sem odores, mas as águas de lavagem dessa roupa podem contaminar as águas residuais, prejudicando os peixes e outros animais.

Tarefa C3. Seleciona a(s) palavra(s) destacadas que completa(m) corretamente cada uma das frases seguintes:

  • Os materiais em nanoescala não podem/podem apresentar propriedades diferentes que os mesmos materiais em macrosescala.
  • Quando um material, como por exemplo, o alumínio é convertido em nanopartículas, a sua reatividade diminui/aumenta. Quanto menor o volume das partículas, menor/maior será a área de superfície.

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