Ano 2018#ciencias-natureza

Sobre o tema

A nanotecnologia tem avançado significativamente com o desenvolvimento de nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas induzidos por luz. Esses dispositivos têm potencial para substituir micromotores tradicionais, eliminando a necessidade de componentes mecânicos. Um exemplo notável é o movimento molecular induzido pela luz em polímeros de azobenzeno, que pode ser observado em dispositivos como uma lâmina delgada de silício ligada a um polímero de azobenzeno. Esse movimento é promovido por reações reversíveis na cadeia do polímero, desencadeadas pela incidência de luz.

Tópicos relacionados

  • Nanotecnologia
  • Movimento molecular induzido por luz
  • Polímeros de azobenzeno
  • Reações reversíveis em cadeias poliméricas

Enunciado

Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado:

TOMA, H. E. A nanotecnologia das moléculas. Química Nova na Escola, n.21, maio 2005 (adaptado).

![](https://enem.dev/2018/questions/91/5fcb47b9-374a-479e-9eee-75f09cad44e0.png)

O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a)

Alternativas

  • A)

    Movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações

  • B)

    Isomerização das ligações N=N, sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans.

  • C)

    Tautomerização das unidades monoméricas do polímero, que leva a um composto mais compacto.

  • D)

    Ressonância entre os elétrons π do grupo azo e os do anel aromático que encurta as ligações duplas.

  • E)

    Variação conformacional das ligações N=N, que resulta em estruturas com diferentes áreas de superfície.

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Perguntas frequentes

O que são polímeros de azobenzeno?

Polímeros de azobenzeno são compostos orgânicos que contêm o grupo funcional azobenzeno, caracterizado pela presença de duas moléculas de anel aromático ligadas por um grupo azo (N=N). Esses polímeros podem sofrer reações reversíveis quando expostos à luz.

Como ocorre o movimento molecular induzido pela luz em polímeros de azobenzeno?

O movimento molecular induzido pela luz em polímeros de azobenzeno ocorre devido à isomerização das ligações N=N, que leva a mudanças conformacionais na cadeia polimérica. Isso resulta em movimentos macroscópicos observáveis.

Quais são as aplicações potenciais dos nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas induzidos por luz?

Esses nanodispositivos têm potencial para serem usados em tecnologias futuras, substituindo micromotores tradicionais e eliminando a necessidade de componentes mecânicos. Eles podem ser aplicados em áreas como robótica, medicina e energia.

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