quarta-feira, 19 de setembro de 2012

CURIOSIDADE SOBRE MATERIAIS

CURIOSIDADE SOBRE MATERIAIS


     MATERIAIS NANOENGENHEIRADOS
Até tempos muito recentes, o procedimento geral utilizado pelos ciêntistas para compreender a química e a física dos materiais consistia em iniciar o estudo de estruturas grandes e complexas e, então, investigar os blocos construtivos fundamentais dessas estruturas, que são menores e mais simples. Essa abordagem é chamada algumas vezes de ciência “de cima para baixo”. Contudo, com o advento dos microscópios de varredura por sonda, que permitem a observação de átomos e moléculas individuais, ficou possível manipular e mover átomos e moléculas para formar novas estruturas e, dessa forma, projetar novos materiais que são fabricados a  partir de constituintes simples em nível atômico. Essa habilidade em arranjar cuidadosamente os átomos oferece oportunidade para o desenvolvimento de propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas e outras propriedades que não seriam possíveis de outra maneira. A isso nós chamamos de abordagem “de baixo para cima” e o estudo das propriedades desses materiais é conhecido como “nanotecnologia”; o prefixo “nano” indica que as dimensões dessas entidades estruturais são de ordem do nanômetro (10-9m) – como regra, inferiores a 100 nanômetros ( o que equivale a aproximadamente 500 diâmetros atômicos). Um exemplo de material desse tipo é o nanotubo de carbono. (Callister -2008)

Os Nanotubos de Carbono ou NTC (em inglês: Carbon nanotubes ou CNTs) sãoalótropos do carbono com uma nanoestrutura cilíndrica. Os nanotubos foram construídos com diâmetro de comprimento na proporção de 132,000,000:1, [1] significativamente maior do que para qualquer material. Estes cilíndros de moléculas de carbono possuem propriedades incomum e que são de altíssimo valor no campo da nanotecnologia,eletrônica, óptica e outros campos tecnológicos da ciência dos materiais . Particularmente, devido as suas extraordinárias propriedades de condução térmica,mecânica e elétrica, os nanostubos de carbono podem ter aplicações que possibilitem inúmeras melhorias nas estruturas dos materiais.
Nanotubos são membros da familia estrutura do fulereno, que também inclui o esféricobuckyballs, e as extremidades dos nanotubos podem ser cobertas com um hemisfério de estruturas de buckyball. Seu nome deriva do seu formato, uma estrutura oca com paredes formadas por um átomo de espessura da folha de carbono, chamados grafeno. Estas folhas são enroladas em momentos especificos com ângulos discretos quiral, e a combinação do ângulo de rolamento e raio decide a propriedade do nanotubo; por exemplo, se a folha de nanotubos individual é ummetal ou semicondutor. Nanotubos são categorizados como Nanotubos de parede única do inglês (Single-Walled Nanotubes (SWNTs)), que são os Nanotubos de Carbono e os nanotubos de múltiplas paredes, do inglês (Multi-Walled Nanotubos (MWNTs)). Naturalmente, nanotubos individuais alinham-se em "fios", esse fenômeno explicado pelas Forças de Van der Waals.
A química quântica aplicada, especificamente, a hibridação do orbital descreve melhor a ligação química em nanotubos. A ligação química dos nanotubos é composta inteiramente de orbitais com hibridização sp2, semelhante as ligações do grafite. Essas ligações que são mais fortes do que a hibridização 3 são encontradas em alcanos, provendo aos nanotubos um força unica e original.

Livro: CALLISTER, William D. Jr. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 7ªedição. Rio de Janeiro: LTC, 2008
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nanotubo_de_carbono

Eliani Marcelino

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