14.041 – Mais Sobre Nanotecnologia


nanotubos
A nanotecnologia consiste nos estudos e na manipulação da matéria em escala atômica e molecular. O nome dado a essa nova tecnologia deriva do termo nanômetro, que corresponde a um bilionésimo do metro (0,000000001 m), e foi definido pela Universidade Científica de Tóquio, em 1974.

O avanço da nanotecnologia ocorreu a partir do desenvolvimento do Microscópio eletrônico de varredura (MEV), em 1981, na Suíça. Esse microscópio tem uma capacidade de aumento muito maior que os microscópios ópticos. Ele é constituído por uma agulha extremamente fina, formada por poucos átomos, que executa a varredura de uma superfície a uma distância de um nanômetro. Durante essa varredura, os elétrons tunelam da agulha para a superfície, criando uma corrente de tunelamento, que é utilizada por um computador para criar uma imagem extremamente ampliada dessa superfície, tornando visíveis os seus átomos.
Ao tornar possível a visualização do relevo atômico de uma superfície, esse microscópio também possibilitou a criação de uma série de instrumentos para visualizar e manipular materiais em escala atômica.

Qual a importância dos estudos da nanotecnologia?
A matéria em escala nanométrica tem propriedades diferentes dos materiais macroscópicos. Nessa escala, já não são válidos os princípios da Física Clássica, e sim os da Física Moderna, que considera a dualidade onda-partícula e a Física Quântica. Pequenas mudanças na estrutura da matéria podem acarretar mudanças significativas em suas características físicas e químicas.
Atualmente, a nanotecnologia está presente em várias áreas de pesquisa, como Física, Química, Eletrônica, Medicina, Ciência da Computação, Biologia e Engenharia, e tem permitido o desenvolvimento de novos materiais e técnicas muito mais eficientes que os já conhecidos.
Indústria de cosméticos: As nanopartículas podem ser usadas para diferentes finalidades, como o preenchimento de rugas, maquiagens, protetor solar etc. Os benefícios da nanotecnologia nessa área devem-se à melhor penetração dos ingredientes na pele ou no cabelo. Afinal, se as partículas são menores, elas podem chegar a pontos mais profundos.

Informática: nos processadores eletrônicos, que podem ter um tamanho de apenas 45nm. Esses dispositivos possuem tecnologia avançada e podem trabalhar a altíssimas velocidades. Além disso, a capacidade armazenamento desses materiais é muito maior.

Medicina: No diagnóstico por imagem da ressonância magnética, em que as imagens são obtidas pela interação entre o campo magnético produzido pelo aparelho e o momento magnético do próton no núcleo dos átomos de hidrogênio.

Riscos da nanotecnologia
Embora as pesquisas na área da nanotecnologia tenham como objetivo proporcionar a melhora na qualidade de vida das pessoas, essa ciência também tem um potencial muito grande em ser prejudicial ao meio ambiente.
O tamanho mínimo das nanopartículas facilita sua dispersão na atmosfera, na água e no solo. Sua remoção torna-se praticamente impossível por técnicas de filtração. Além disso, quanto menor uma partícula, mais reativa ela é, além de poder desenvolver também novas propriedades que podem torná-la nociva.

12.954 – MIT cria músculos artificiais de nylon para robô


Pesquisadores do MIT conseguiram usar nylon para criar músculos artificiais que podem ser usados para dar mais capacidades de mobilidade a robôs. Esses “músculos de nylon” são mais baratos e fáceis de se produzir do que as tecnologias já existentes que têm essa mesma finalidade.
De acordo com o TechCrunch, o nylon foi escolhido por ter algumas propriedades características. Mais especificamente, quando o nylon é aquecido, ele diminui de comprimento mas seu diâmetro aumenta. Aquecendo diferentes partes de um filamento de nylon em sincronia, é possível fazer com que o material realize movimentos semelhantes aos de músculos humanos.
Os pesquisadores já conseguiram criar padrões de aquecimento que permitiam que o filamento realizasse movimentos complexos, como um círculo ou um “8”. A fonte de calor, por sua vez, pode ser qualquer uma, incluindo resistências elétricas, reações químicas e a exposição do material a raios concentrados de laser. Naturalmente, cada uma dessas formas de aquecimento pode ser útil para um movimento específico do material.

Robôs mais bolados, melhores calçados
Além de ser mais baratos e simples de se produzir, os músculos artificiais de nylon também têm maior durabilidade e velocidade. De acordo com os pesquisadores, as fibras aguentaram mais de 100 mil ciclos de contração e descontração sem perder sua durabilidade, e são capazes de se contrair/descontrair até 17 vezes por segundo.
Dentre as aplicações possíveis da tecnologia estão, obviamente, robôs com musculatura mais robusta e durável, além de mais capacidades de movimento. No entanto, Ian Hunter, um dos envolvidos na pesquisa, acredita que essa tecnologia também pode ser usada em catéteres biomédicos ou outros equipamentos da área da saúde,=.
Mais que isso, Hunter também vê uma aplicação possível para esses “músculos” em roupas: com fibras de nylon móveis que se ajustam por temperatura, seria possível criar roupas e calçados que se ajustam com perfeição aos corpos de seus diferentes usuários. Ao tocar na pele, a fibra esquentaria e relaxaria; a distância do corpo, por sua vez, faria com que o material encolhesse, ajustando-se melhor.

12.673 – Novo tipo de vidro é acidentalmente criado por cientistas, controlando moléculas disformes


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Juan de Pablo, teórico e professor de Engenharia Molecular na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, descobriu por acaso, um novo tipo de vidro enquanto tentava encontrar respostas de picos incomuns.
Ele percebeu uma indicação de ordem molecular que era conhecida como disforme e aleatória e que acabou transformando-se no novo material.
A descoberta pode ser útil para aprimorar dispositivos eletrônicos (diodos emissores de luz, fibras ópticas e células solares) e ajudar a compreender a estrutura de materiais que ainda são obscuras para as teorias científicas.
Com a descoberta de Pablo, os pesquisadores poderão provar a possibilidade da criação de um vidro com uma organização definida, sem oscilações moleculares.
O novo vidro foi criado pela vaporização de grandes moléculas orgânicas a vácuo, colocadas em camadas sobre um substrato, em temperatura controlada com precisão. Assim, verificaram-se oscilações diferentes nos picos dos materiais. Após eles repetirem a simulação, o que antes era incerto, conseguiu ser alinhado.
Isso aconteceu porque as moléculas da superfície do líquido interagem com moléculas de ar, aglomerando-se em conjuntos diferentes em relação às moléculas dispostas aleatoriamente.
Os cientistas descobriram que a influência da temperatura é crucial para o processo, com as variações sendo precisas de modo a permitir a solidificação do material. Dessa forma, o material é “afinado”, torna-se estável e nenhuma outra alteração de temperatura poderá modificar sua estrutura novamente.

12.292 – Pesquisadores criam pele elástica e luminosa para robôs


robo pele
Pesquisadores da Universidade de Cornell criaram um material eletroluminescente e elástico capaz de se esticar até 6 vezes seu tamanho original sem perder a luminescência. Chamado de HLEC (hyper-elastic light emmiting capacitors, ou capacitor emissor de luz hiperelástico), o material pode ser usado como revestimento para robôs elásticos ou como superfície interativa.
Além de brilhar, o material também é capaz de mudar de cor, o que lhe confere outra propriedade interessante. “Nós podemos pegar esses píxels que mudam de cor e colocá-los em robôs, e agora temos robôs que mudam de cor”, disse Rob Shepherd, o pesquisador que liderou os trabalhos. Ele acredita que isso será importante no futuro, pois permitirá que os robôs mudem de cor em resposta a certos estímulos.
A junção dessas propriedades permite que o material seja usado como revestimento para robôs com articulações. Isso porque, como ele pode ser dobrado e amassado sem se apagar, ele consegue recobrir o robô mesmo em partes dobráveis ou que se torcem.
Outra aplicação interessante para a tecnologia seria a criação de dispositivos vestíveis flexíveis. Atualmente, a maioria dos aparelhos desse tipo são rígidos com uma pulseira maleável (como o Apple Watch). No entanto, esse material permitiria a criação de aparelhos que se moldassem totalmente ao corpo do usuário. “Você poderia ter um elástico que envolve o seu braço e mostra informações”, disse Shepherd.
Vale notar também que a pesquisa do grupo teve financiamento do Army Research Office (Escritório de Pesquisa do Exército) dos EUA, o que também aponta para outra possível aplicação da tecnologia: camuflagem. Uma roupa criada a partir desse material poderia mudar de cor para se confundir com o ambiente, semelhante à “OctoCamo” de Old Snake em Metal Gear Solid 4.

11.761 – Novo tipo de vidro é acidentalmente criado por cientistas


Um teórico e professor de Engenharia Molecular na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, descobriu, por acaso, um novo tipo de vidro enquanto tentava encontrar respostas de picos incomuns.
Ele percebeu uma indicação de ordem molecular que era conhecido como disforme e aleatório e que virou o novo material.
A descoberta pode ser útil para aprimorar dispositivos eletrônicos (diodos emissores de luz, fibras ópticas e células solares) e ajudar a compreender a estrutura de materiais óculos, ainda obscuros para as teorias científicas.
Com a descoberta de Pablo, os pesquisadores poderão provar a possibilidade da criação de um vidro com uma organização definida, sem oscilações moleculares.
O novo vidro foi criado pela vaporização de grandes moléculas orgânicas a vácuo, colocadas em camadas sobre um substrato, em temperatura controlada com precisão. Assim, verificaram-se oscilações diferentes nos picos dos materiais. Após eles repetirem a simulação, o que antes era incerto, conseguiu ser alinhado.
Isso aconteceu porque as moléculas da superfície do líquido interagem com moléculas de ar, aglomerando-se em conjuntos diferentes em relação às moléculas dispostas aleatoriamente.
Os cientistas descobriram que a influência da temperatura é crucial para o processo, com as variações sendo precisas de modo a permitir a solidificação do material. Dessa forma, o material é “afinado”, torna-se estável e nenhuma outra alteração de temperatura poderá modificar sua estrutura novamente.

11.713 – Mega Techs – Método usa CO² da atmosfera para fabricar nanofibras de carbono


nanofibras
Pesquisadores da Universidade George Washington, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica que pode ajudar a reduzir as emissões de carbono na atmosfera.
O método transforma o gás carbônico encontrado na atmosfera em nanofibras de carbono, material extremamente leve e forte que possui aplicações em diversas áreas como a produção de baterias, equipamentos espaciais e eletrônicos, materiais de construção e pode até virar diamante.
De acordo com o professor Suart Licht, um dos responsáveis pelo projeto, a tecnologia pode fabricar até 10 gramas de nanofibra de carbono por hora, utilizando energia solar. A novidade pode também baratear o processo. Atualmente, fibras similares são vendidas por cerca de US$ 25 mil por tonelada, mas segundo o professor, a nova técnica pode reduzir o valor para US$ 1 mil. “Este é um caminho razoável para reduzir os níveis de CO² na atmosfera”, afirma Licht.
A técnica pode reduzir a concentração de gás carbônico na atmosfera. “Calculamos que usando uma área menor que 10% do deserto do Saara, em 10 anos a tecnologia pode retirar CO² o suficiente para fazer seus níveis na atmosfera diminuírem ao que eram antes da revolução industrial”, explica o professor.
Para a próxima etapa do projeto, os pesquisadores querem ampliar e melhorar o processo.

11.667 – Materiais – Staneno, material hipotético parecido com o grafeno, que será confirmado em breve


Ele é 200 vezes mais forte que o aço, em peso, e pode conduzir calor e eletricidade com facilidade. Mas o grafeno pode não estar sozinho na categoria de estruturas bidimensionais. Ele poderá, em breve, ser acompanhado por seu primo: o staneno.
O composto nasceu de uma hipótese há dois anos, e os pesquisadores da Shanghai Jiao Tong University, na China, pensaram que seria possível criá-lo.
Os resultados podem ser encontrados na natureza dos materiais. Staneno é um composto bidimensional e tem semelhanças com o grafeno. Mas em vez de átomos de carbono, staneno é composto de átomos de estanho. O estanho cria uma estrutura de favo de mel de seis lados, não muito diferente do grafeno, que pode ser discernido em nanoescala. A camada é suportada por uma estrutura composta por átomos de telureto de bismuto.
Mas o que torna o staneno um material especial extra forte? Pelo menos em teoria, ele tem algumas propriedades que o tornam especialmente adequado para conduzir eletricidade sem perder muita energia, criando calor. Na condução de elétrons para a rede central, eles não desperdiçam energia importante para interagir com outras partículas, o que significa que este material tem aplicações potenciais em dispositivos em muitos outros campos. Estas conclusões vêm de previsões feitas em 2013 por Shou-Cheng Zhang, coautor do novo estudo do staneno.
Atualmente, a criação do staneno é inconclusiva, de acordo com outros cientistas. Embora os resultados obtidos até agora sejam promissores, a distância entre as camadas de átomos consistentes com as previsões ficaria mais clara se o staneno fosse criado quando os cientistas utilizassem técnicas como a difração de raios-X. Infelizmente, esses procedimentos exigem mais staneno do que os cientistas atualmente fizeram, por isso, vai levar algum tempo antes que haja staneno o suficiente para os testes conclusivos.
No entanto, as evidências até agora são promissoras. O staneno é visto como a próxima grande descoberta em materiais bidimensionais. O próximo passo é confirmar sua existência e funcionalidade, e depois preparar-se para uma campanha publicitária mundial confirmando sua existência. A pesquisa foi publicada na revista Nature Materials.

11.568 – Conheça o “material do futuro” e saiba por que a Russia quer fabricá-lo


berilio
Em um mundo em que a tecnologia não para de evoluir, o mesmo se aplica aos materiais usados para a criação e fabricação de dispositivos cada vez mais avançados. Considerado um material do futuro por sua versatilidade, força e leveza, o berílio também é caro, com o preço de US$ 500 por quilo. Sua produção comercial está concentrada em poucas mãos – Estados Unidos, China e Cazaquistão – e, agora, a Rússia também quer entrar neste mercado estratégico.
De acordo com um anúncio de pesquisadores da Universidade Politécnica de Tomsk, o governo russo busca a autossuficiência na produção de berílio e está desenvolvendo uma nova tecnologia para a produção do material. A fábrica será instalada na Sibéria a um custo de U$$ 30 milhões e com início da produção comercial em 2020.
Nos últimos anos, o valor do berílio praticamente dobrou por conta do seu uso em lasers na medicina, componentes para carros e telescópios espaciais. Outras aplicações incluem equipamentos militares, como aviões não tripulados e mísseis e máquinas de raios-X nos aeroportos.
Quando associado ao cobre, o berílio é usado para inúmeros fins como molas, giroscópios, naves espaciais e satélites de comunicação. No fundo do oceano, invólucros de berílio e cobre protegem componentes eletrônicos que permitem que os cabos de fibra óptica funcionem com perfeição.

11.517 – Curiosidades – Vidro temperado quebra em pedaços regulares


Existem tipos de vidro que, ao quebrar, partem-se em pedaços cúbicos, sem pontas. O que têm de especial?

Trata-se de um tipo de vidro energizado. O que o distingue de outros é o processo de fabricação. Para fazer o vidro comum, usa-se areia, calcário e outras substâncias esquentadas a altas temperaturas para se fundirem. Depois de moldado, o material resfria naturalmente. “O vidro que quebra em quadradinhos, chamado vidro temperado, depois de quente passa por um resfriamento mais rápido”, explica o físico Colin Growhouse, da Associação Brasileira de Vidro. Por ser mau condutor de calor, o vidro temperado esfria mais rápido na superfície e mantém calor na parte interna. Com o passar de algumas horas, esse calor se transforma em energia, armazenada dentro do material. Quando ele leva uma pancada, a energia é liberada por igual. Por isso os caquinhos são mais homogêneos. No caso do vidro comum, o que provoca a quebra é a própria pancada. Como a força tem diferentes intensidades, o material não se parte uniformemente. Fica cheio de pontas.

vidro temperado

O vidro temperado é resfriado rapidamente e armazena energia.

Vidro temperado
Com uma pancada, a energia é liberada por igual e forma pedaços regulares.

Vidro comum
O vidro comum é resfriado devagar e não armazena energia.

Vidro comum
A força externa faz o material se partir irregularmente.

10.282 – Cientistas criam tela de smartphone que não quebra


Na indústria de tecnologia, de tempos em tempos surge uma solução que promete ser melhor e mais barata que a atual, e é isso que está acontecendo agora com as telas. Uma equipe da Universidade de Akron, nos Estados Unidos, diz ter descoberto a solução para uma tela inquebrável, é um material que ainda custa menos que o atual para ser produzido.
Ela é feita, como explica o Gizmodo, de uma malha de eletrodos metálicos que ficam entre camadas de polímero. “Esperamos que este filme surja no mercado como um concorrente real ao ITO”, explicou, em nota, o professor-assistente Yu Zhue, em referência ao material com o qual as telas são feitas atualmente.
ITO é a sigla do óxido de índio-estanho, substância condutora transparente que está presente em monitores de LCD, televisores de plasma e até cabines de aviões. Só que ele é muito caro, frágil – como se pode notar quando um smartphone cai no chão – e limitado.
“O problema irritante de telas quebradas de smartphones pode ser resolvido de uma vez por todas com esta touchscreen flexível”, comemorou o pesquisador.

10.181 – Cientistas criam plástico capaz de se regenerar


Foi criado um tipo de plástico capaz de se regenerar. Inspirado no sistema circulatório dos animais, o novo material consegue preencher grandes rachaduras e buracos, fazendo crescer mais de si mesmo para corrigir essas falhas. A existência de materiais capazes de se autorreparar seria um avanço não só para bens comerciais – esse plástico seria ideal para um para-choque de carro, por exemplo – como para produtos de difícil conserto ou substituição, como aqueles usados para fins aeroespaciais.
A ideia para a forma como esse material seria desenvolvido veio do sistema circulatório dos animais. “O sistema vascular permite transportar uma grande quantidade de agentes curadores. Ele também permite múltiplas reparações, caso a superfície sofra danos mais de uma vez”, explica Nancy Sottos, professora de engenharia de materiais da mesma universidade. Os materiais que permitem a regeneração circulam por dois capilares (tipo de vaso sanguíneo mais fino) paralelos. Quando o dano ocorre, os líquidos de cada capilar se espalham e se misturam, formando um gel, que preencher as rachaduras ou buracos no material e depois endurece, formando um polímero forte. “Nós tivemos que lidar com muitos fatores externos para fazer a regeneração, como a gravidade. Os líquidos que usamos formam um gel rapidamente após liberados, para evitar que eles acabassem caindo para fora da área danificada”, explica Scott White, professor de engenharia aeroespacial e principal autor do estudo.
A equipe testou a regeneração nos dois tipos de plásticos mais usados comercialmente: termoplásticos (que podem ser moldados a temperaturas elevadas) e termofixos (cuja rigidez não se altera com a temperatura). Os pesquisadores conseguem controlar a velocidade da formação do gel e de seu endurecimento, dependendo do tipo de dano que a superfície apresenta. Um furo causado por uma bala, por exemplo, provoca diversas rachaduras ao seu redor, então nesse caso a reação pode ser desacelerada, para que o gel tenha tempo de penetrar em todas as rachaduras antes de endurecer.

10.115 – Materiais – O Cobre


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O elemento de transição cobre é um metal de coloração vermelha discretamente amarelada, com um brilho levemente opaco de aspecto agradável, está localizado no grupo I-B da tabela periódica, possui número atômico 29, massa atômica 63,55 g mol-, ponto de fusão de 1038°C, ponto de ebulição 2927ºC, é um metal macio, maleável e dúctil. O símbolo químico do metal é Cu, originado do latim “cuprum”, em alusão ilha do Chipre onde se acredita ter sido encontrado pela primeira vez.
É encontrado na natureza na forma de calcopirita CuFeS2, principalmente, existem outros, porém este apresenta um teor mais alto do metal, além de ser um dos metais que podem ser encontrados em estado elementar.
Este é um dos metais mais antigos de que se tem conhecimento, em virtude da idade do bronze no período neolítico, onde o cobre passou a ser muito utilizado, pesquisadores afirmam que a mineração do cobre tenha se iniciado há cerca de 5.000 anos. Houve um tempo que o metal foi considerado raro e seu custo bastante elevado, depois que este começou a ser encontrado com frequência e seu custo diminuiu, até o momento em que se descobriu a sua extrema propriedade de conduzir calor e energia elétrica, e seu uso tornar-se industrial, o valor aumentou consideravelmente, mas nada comparado ao ouro ou prata, apesar de ser considerado um metal nobre.
Em contato com ar atmosférico por tempo prolongado o cobre sofre oxidação formando em sua superfície uma película tóxica oriunda de uma mistura de óxidos, hidróxidos e carbonatos, de cor verde comumente chamada de azinhavre. A utilização do cobre é bastante ampla sendo difundida em vários segmentos industriais.
Entre eles temos:
Utensílios de cozinha: tachos ciganos, panelas, bacias, talheres.
Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão, conectores, contatos elétricos em geral, fabricação de motores.
Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calor, tubulações de água.
Ligas Metálicas: cobre e estanho forma o bronze, cobre e zinco forma o latão e por fim cobre e ouro forma o ouro 18 quilates,por exemplo, estas são as ligas mais comuns e utilizadas mas existem inúmeras outras.
Informações Importantes sobre o Cobre
Quimicamente falando do cobre, ele forma diversos compostos sendo o principal o sulfato de cobre CuSO4· 5H2O, utilizado como algicida e agente conferidor de coloração azul para água de piscinas, esse sal em estado anidro é de coloração branca, porém, em contato com o ar da atmosfera absorve a água e adquire coloração por ser higroscópico. A purificação do metal pode ocorrer de duas formas através do aquecimento dos minérios em que ele se encontra ou ainda após o aquecimento, passar por eletrólise para a obtenção de um maior grau de pureza. O cobre apresenta dois estados de oxidação Cu+ e Cu+2.
Na análise qualitativa esse elemento pode ser identificado facilmente, com a adição de solução de hidróxido de sódio formando um precipitado gelatinoso de cor azul intensa, é importante também salientar que para análise qualitaiva somente Cu+2, tem importância. O metal pertence ao segundo grupo de cátions, e apresenta um potencial de eletrodo padrão positivo de 0,34 Volts, o que impossibilita que sofra ataque de ácidos diluídos (HNO3, H2SO4 e HCl), porém é atacado e dissolve-se em água- régia, além de se dissolver com facilidade em H2SO4 concentrado a quente.
A reação do cobre em meio alcalino e com ácido sulfúrico:
Além de formar os compostos acima mostrados através das reações, forma também compostos de coordenação, ou seja, forma íons complexos com amônio e com a água tais como:
Tetraaminocuprato(II): [Cu(NH3)4]+2
Tetraaquocuprato(II): [Cu(H2O)4]+2 (este complexo é resultado da hidratação do íon cobre, e responsável pela coloração azul intensa da solução.)

9959 – Como foi inventado o aço inox?


Foi um golpe de sorte de um incansável pesquisador. Em 1907, o inglês Harry Brearley trabalhava em um laboratório para as companhias de aço da cidade de Sheffield. Os fabricantes de armas haviam pedido que ele criasse uma liga mais resistente ao desgaste, pois o interior dos canos das armas se esfarelava com a explosão interna dos gases. Brearley misturou metais em diversas doses até notar que uma certa liga não sofria corrosão por oxigênio, ou seja, não enferrujava. O objetivo dele não era criar um aço com essa característica, mas o pesquisador achou aquilo intrigante e mudou os rumos da sua experiência. Finalmente, ele chegou à combinação de aço com 12% de cromo, liga que enferrujava muito mais lentamente que o aço comum – que, por sua vez, nada mais é que um ferro purificado e mais resistente. Os átomos de cromo, assim como os de ferro, se oxidam em contato com o ar.
Mas o óxido de cromo forma uma espécie de filme finíssimo e invisível em torno do objeto que reveste, impedindo que as camadas de dentro se oxidem também. Os aços inoxidáveis de hoje ainda têm outros metais em sua composição, como o níquel, e são produzidos em diversas composições de dureza e maleabilidade para os mais diversos usos.

9664 – Materiais – O Nylon


Força e resistência nas cordas para alpinismo
Força e resistência nas cordas para alpinismo

É o nome genérico para a família das poliamidas, sintetizado pelo químico chamado Wallace Hume Carothers em 1935.1 Foi a primeira fibra têxtil sintética produzida. Dos fios desse polímero fabricam-se o velcro e os tecidos usados em meias femininas, roupas íntimas, maiôs, biquínis, bermudas, shorts e outras roupas esportivas.
Várias são as histórias que explicam a etimologia dessa palavra. A mais famosa (ainda que não seja provada) conta que ele é assim chamado, pois a fábrica que inicialmente o produziu tinha sede tanto nos Estados Unidos (em New York) quanto na Inglaterra (em London). Os criadores dessa fibra, diante da necessidade de dar-lhe um nome, decidiram juntar as iniciais de New York, com as três primeiras letras de London, dando origem à palavra nylon. Outra possível explicação para o termo seria a de que durante a 2ª Guerra Mundial os EUA usaram o tecido nos pára-quedas. O “nylon” seria então uma abreviação de “Now you’ve lost, Old Nippon”.
O náilon consiste, também, no mais conhecido representante de uma categoria de materiais chamados poliamidas, que apresentam ótima resistência ao desgaste e ao tracionamento. Esta última propriedade é facilmente percebida quando tentamos arrebentar com as mãos uma linha de pesca fabricada com náilon.
O náilon e as demais poliamidas podem também ser moldados sob outras formas, além de fios, possibilitando a confecção de objetos como parafusos, engrenagens e pulseiras para relógios.
O náilon também é muito utilizado para realização de suturas em ferimentos, uma vez que é um material inerte ao organismo e não apresenta reação inflamatória como outros fios de sutura (ex.: vicryl, cat-gut, seda, algodão).
Este fio pode ser tão resistente quanto o fio que forma a teia da aranha. Isto se deve a uma certa semelhança química entre o que seja o náilon e as proteínas. Os polímeros que genericamente são chamados de náilon são resultado da polimerização de ácidos dicarboxílicos alternadamente com diaminas, enquanto as proteínas são polímeros de aminoácidos.
O náilon, se descartado em locais indevidos, pode ter forte impacto no meio ambiente, pois seu tempo de degradação é de cerca de 400 anos. Por ser muito utilizado na indústria pesqueira, muitos animais marinhos como tartaruga e golfinhos ficam presos pelo resto da vida em eventuais contatos com o material.
Em alguns locais do Brasil, a pesca de grande porte é proibida se utilizar redes de náilon, principalmente em épocas de piracema; sendo permitido apenas com cadastro no orgão ambiental realizar pescas por lazer ou recreação com o uso de anzol, chumbada, linha, vara, molinete e iscas.

O nylon no ambiente
O nylon no ambiente

O náilon é um dos muitos nomes correntes das fibras artificiais mais comuns.
O náilon é obtido em diferentes combinações de diaminas com ácidos dicarboxílicos, sendo comuns a reação de hexametilenodiamina com o ácido adípico ou com o cloreto de adipoíla, para o nylon “6,6” (estes números referem-se ao número de carbonos de cada um de seus constituintes, e com o ácido sebácico ou o dicloreto de ácido sebácico, alternativamente para obter o nylon “6,10”, entre outras variações).
No Brasil o nylon é produzido em grande escala pela RHODIA sendo vendido em estado líquido com o nome de Sal N.
A reação geral é:

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9277 – Como surgiram as embalagens?


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Conchas, crânios de animais, cestos feitos com fibras vegetais e argila, chifres, cuias, troncos de árvores ocos e bexiga de animais. Acredite: todos esses artigos já foram utilizados como embalagens em algum momento da História da humanidade.
A necessidade de guardar e transportar alimentos, líquidos e objetos fez com que diversos povos utilizassem materiais oferecidos pela natureza em seu estado primário. Por isso, estima-se que as primeiras embalagens foram usadas há mais de 4 mil anos a. C, produzidas a partir de bexigas e peles de animais e depois com fibras trançadas e argila. As primeiras garrafas rústicas de vidro surgiram por volta de 3 mil a.C. e serviram para acondicionar perfumes e óleos.
Até o final da Idade Média (século XV) as mudanças econômicas e políticas ocorreram de forma muito lenta. Naquela época, as embalagens mais utilizadas eram sacolas, garrafas, jarras, potes, vasos, tigelas, barris, caixas, tonéis e baús feitos de couro, barro, tecido, madeira, pedra, metais, vidro, fibras vegetais e lascas de madeira.
A partir dessa época, em um período que ficou conhecido como Renascimento, a humanidade deu grandes saltos em várias áreas do conhecimento. As grandes navegações, o desenvolvimento do comércio e o contato entre culturas favoreceram o desenvolvimento de novos tipos de embalagens, tanto pelo aparecimento de novos itens de troca e consumo, como pela necessidade de conservar os produtos por mais tempo. Curiosamente, os períodos de guerra viabilizaram o desenvolvimento de embalagens de vidro e metais devido à necessidade estratégica de transporte e conservação de alimentos para tropas de exército, já que prover comida naquelas condições era um grande desafio.
Há poucas décadas, o papel ainda era muito utilizado para embalar produtos a granel nos mercados. Até o ano de 1830, ele era fabricado com trapos velhos. Depois passou a ser feito com uma pasta produzida a partir da madeira. Essa mudança favoreceu o mercado de livros e jornais e possibilitou a produção das primeiras bobinas de papel para confecção de embrulhos e pacotes.
A rotulagem das embalagens teve seu desenvolvimento paralelo ao avanço das embalagens. Os rótulos de papel para os produtos já eram usados desde o século XV, na Idade Média. E, assim como os livros, eram feitos um a um, de forma bastante artesanal.
Não faz muito tempo, eles ainda eram visualmente bastante simples, sem grandes apelos de imagem e informações em destaque. No início do século XX, as pessoas eram orientadas por vendedores na hora de fazer suas compras. A origem do “autosserviço” (os supermercados como conhecemos hoje) veio dos EUA, quando no período de crise dos anos 1930 eliminar balcões e balconistas era um jeito de economizar – e se tornou uma forma mais prática de comprar e vender. Os consumidores passaram a ter autonomia para se servir e escolher os produtos nas prateleiras. As embalagens deixaram de ter apenas a função de envolver e proteger produtos e se transformaram em meio de propaganda e marketing. Passaram a ser o “vendedor silencioso”, aquele que transmite pelos rótulos as informações para “captar” o consumidor.

O século XVIII foi marcado por um grande salto tecnológico, com a Revolução Industrial e as novas formas de produção em grande escala. Novas máquinas permitiram a criação de novas embalagens, assim como novas técnicas de vedação para conservação de alimentos industrializados. A fabricação de latas também passou de artesanal para mecanizada. A principal matéria-prima era chamada folha de flandres, uma fina chapa de aço recoberta por estanho.
O desenvolvimento das embalagens tem relação direta com as necessidades de transporte e acondicionamento de produtos, mas também com o conhecimento da propriedade dos materiais e da tecnologia para transformá-los. Não à toa, hoje vivemos o “império do plástico”, que teve início no final do século XIX. Em busca de um material que substituísse o marfim, material das presas dos elefantes e usado na fabricação de bolas de bilhar, o inventor americano John Wesley Hyatt descobriu por acidente o celulóide, a partir do nitrato de celulose (patenteado em 1870). Considerado por muitos como sendo o primeiro plástico, foi muito usado até o final da década de 1920, quando apareceram os sintéticos, totalmente fabricados de forma artificial. Os filmes fotográficos à base de celulóide, desenvolvidos pela Kodak, foram os responsáveis pela popularização da fotografia e pelo impulso do cinema a partir da década de 1890.
O termo “plástico” é a designação genérica para uma grande família de materiais que apresentam em comum o fato de serem facilmente moldáveis. A palavra é derivada do grego plastikós, que significa “relativo às dobras do barro”. O termo em latim (plasticu) assumiu a tradução “do que pode ser modelado”.
Por serem mais resistentes, mais leves e mais fáceis de moldar que muitos materiais naturais, os plásticos protagonizaram transformações sociais e ambientais importantes. Há autores que defendem que a Humanidade se encontra na Idade dos Plásticos, assim como já esteve na Idade da Pedra Lascada, Idade da Pedra Polida e Idade dos Metais.
Em 1970, a sua produção mundial ultrapassou a de ferro e hoje a relação homem-plástico é de absoluta dependência – e, sem medo de exagerar, de profunda loucura. Para onde vai tudo o que é descartado? O plástico representa o avanço no desenvolvimento de embalagens e materiais industriais e, ao mesmo tempo, o retrocesso de uma sociedade entregue ao consumo desenfreado. Será que pioramos com o tempo?

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9205 – Materiais – O Aerogel


O aerogel é um material sintético sólido e poroso derivado de um gel, no qual o componente líquido do gel é substituído por gás. O resultado é um sólido de baixíssima densidade e condutividade termal. Devido às suas propriedades, ele também é chamado de “fumaça congelada”, “ar sólido” ou “fumaça azul”, principalmente devido à sua natureza transluzente e a forma como a luz se espalha pelo material, apesar de se assemelhar ao poliestireno expandido (isopor) quando tocado.
Esse material foi criado pela primeira vez por Samuel Stephens Kistler, em 1931, como resultado de um desafio com um amigo para ver quem conseguiria substituir o líquido das geleias por gás, sem causar contração ou qualquer diminuição que fosse. O aerogel é produzido por extração do componente líquido de um gel, através de uma secagem supercrítica. Isso permite que o líquido seja secado lentamente, sem causar o colapso na matriz sólida do gel, como aconteceria com o processo de evaporação convencional. Os primeiros aerogéis foram produzidos a partir de gel de sílica. Os últimos projetos de Kistler foram baseados em alumina, óxido de cromo e dióxido de estanho. Aerogéis de carbono foram desenvolvidos no final dos anos 1980.

Apesar de seu nome, o aerogel é um material perfeitamente sólido, rígido e seco que não se assemelha de jeito algum a um gel em suas propriedades físicas; o nome vem do fato de que eles são feitos de gel. Pressionando suavemente um aerogel normalmente não deixa uma marca sequer, mas uma pressão mais forte resultará numa depressão permanente. Pressionar o material com força extrema causará um colapso na sua estrutura, fazendo com que quebre como vidro, que é uma propriedade conhecida como friabilidade, embora os modelos mais modernos não sofram com isso. Apesar da sua grande potencialidade de quebrar, o aerogel é muito forte estruturalmente. A sua capacidade de carga é impressionante devido à microestrutura dendrítica, em que partículas esféricas são fundidas em aglomerados. Estes conjuntos formam uma estrutura tridimensional altamente porosa de cadeias quase fractais. O tamanho médio e a densidade dos poros pode ser controlado durante o processo de fabricação.

Os aerogéis são ótimos isolantes térmicos, por serem capazes de anular totalmente duas das três formas de transferência de calor (por convecção e condução), sendo incapaz de isolar apenas a radiação. Eles são bons isolantes porque são constituídos quase que inteiramente por gás, e os gases são muito ruins em condução de calor. O aerogel de sílica é particularmente bom porque a sílica também é um mau condutor de calor (um aerogel metálico é, por outro lado, menos eficaz). Eles são bons inibidores de convecção, pois o ar fica incapaz de circular por suas grades. Os aerogéis não são capazes de isolar a radiação, pois a radiação infravermelha, capaz de transferir calor, consegue passar através da sua estrutura.

Devido à sua natureza higroscópica, o aerogel fica extremamente seco, e atuando como um forte absorvedor de umidade. Pessoas que manuseiam o aerogel por períodos prolongados de tempo devem usar luvas para evitar o aparecimento de manchas na pele. A suave cor azul que tem é devido à Dispersão de Rayleigh dos comprimentos de onda mais curtos de luz visível pela estrutura dendrítica. Isso faz com que ele apareça azul esfumaçado quando colocado sobre fundos mais escuros.

Há várias aplicações nas quais os aerogéis podem ser usados:
Comercialmente, os aerogéis são usados em forma granular para adicionar isolamento para claraboias.
O aerogel de sílica transparente é muito adequado como um material de isolamento térmico para janelas, limitando significativamente as perdas térmicas de edifícios. Mas para isso, ele deve ser fabricado de uma forma particular para diminuir os afeitos da Dispersão de Rayleigh.
Sua área de superfície elevada pode ser usada em muitas aplicações, tais como adsorção química para limpeza de derramamentos. Essa propriedade também lhe confere grande potencial como catalisador ou como suporte da catálise.
Partículas de aerogel também são usadas como agentes espessantes em algumas tintas e cosméticos.
Os aerogéis baseados em sílica não são conhecidos pelos seus efeitos cancerígenos ou tóxicos. No entanto, eles podem causar uma irritação mecânica aos olhos, pele, sistema respiratório e digestivo. Pequenas partículas de sílica podem potencialmente causar silicose quando inalado. Eles também podem induzir à secura da pele, dos olhos e das membranas mucosas. Portanto, recomenda-se o uso de equipamentos de proteção, incluindo proteção respiratória, luvas e óculos sempre que se lidar com o aerogel.

9100 – Casa de Plástico – A Casa do Futuro


A General Electric Plastics, a divisão de plásticos da General Electric Company, começou a construir nos Estados Unidos sua “casa do futuro”, para demonstrar a possibilidade de uso dos plásticos como matérias de construção. Está sendo erguida em um bairro residencial, a cerca de 2 quilômetros do centro de tecnologia da empresa, em Pittsfield, Massachusetts. Segundo a G.E., a “casa do futuro”, que deverá custar 4 milhões de dólares, vai servir como laboratório para aplicação de novos materiais.

“Nosso projeto vai demonstrar todas as possibilidades da engenharia com plásticos, que não fica a dever aos materiais usados tradicionalmente”, afirmava na época o vice- presidente da empresa.
Com dois andares e ocupando uma área de 278 metros quadrados, a casa será aberta no próximo mês de julho. Uma das suas principais novidades são as paredes, que terão painéis plásticos responsáveis pelos sistemas de refrigeração e aquecimento.

9029 – Mega Byte – Chips plásticos tiram silício


A corrida para substituir os metais semicondutores por matérias mais vantajosos na fabricação de componentes eletrônicos ganhou um novo participante. Trata-se do poliacetileno, um tipo de plástico usado experimentalmente por pesquisadores ingleses da Universidade de Cambridge no lugar do silício em circuitos integrados (chips) para computadores. Para aumentar o número de componentes em circuitos eletrônicos cada vez mais microscópicos, a indústrias vem testando diferentes tipos de compostos orgânicos, cujas moléculas seriam muito menores que as do silício. No caso do poliacetileno supõe-se ainda que ele possa ser usado em sistemas integrados de briga ótica.

8957 – Tecnologia – Pesquisadores criam fios elétricos com teias de aranha


Foram desenvolvidos fios condutores de eletricidade a partir de teias de aranha revestidas com carbono. A descoberta, ainda em estudo, pode ser uma opção ecologicamente correta para dispositivos médicos e aparelhos eletrônicos. O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications.
A teia de aranha é um material de grande interesse científico. Em alguns tipos de teia, os fios são mais fortes do que o aço (quando têm a mesma espessura do aço) e podem ter resistência comparável ao kevlar – fibra sintética resistente e leve, utilizada em coletes à prova de bala –, além de serem biodegradáveis. Porém, seu potencial de aplicação é limitado pelo fato de ela não ser capaz de conduzir eletricidade.
Para resolver esse problema, os pesquisadores, liderados por Eden Steven, da Universidade Estadual da Flórida, nos Estados Unidos, cobriram os fios de teia de aranha com nanotubos de carbono, estruturas cilíndricas em escala muito pequena feitas de átomos de carbono. Isso foi feito misturando os fios com um pó do material, e então adicionando algumas gotas de água. Quando exposta à água, a teia se contrai e fica mais macia. A mistura foi pressionada entre duas folhas de teflon e, ao secar, os fios ficaram escuros, cobertos uniformemente pelos nanotubos.
Os pesquisadores utilizaram a teia da aranha Nephila clavipes, conhecida como aranha-de-teia-dourada, devido à coloração amarelada de sua teia. Ela produz fios muito longos, o que facilitou sua obtenção pela equipe.
Após a adição do carbono, os fios ficaram três vezes mais fortes do que antes, mais flexíveis e se tornaram capazes de conduzir corrente elétrica. Apesar de se tornarem mais resistentes, eles continuaram sendo biodegradáveis. Como uma forma de testar o material, os pesquisadores utilizaram esses fios para criar um dispositivo simples para medir batimentos cardíacos.
Porém, antes que seja possível utilizar o material em dispositivos eletrônicos, os pesquisadores precisam solucionar alguns problemas, como o fato de os fios ainda esticarem quando puxados. Tanto esse fato quanto a presença de umidade ainda prejudicam a condutibilidade elétrica desse material.