| NANOTUBOS
E A NOVA ERA DO CARBONO |
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NANOTUBOS
E A NOVA ERA DO CARBONO |
| Artigo apresenta
estruturas moleculares e suas aplicações existentes e imaginadas |
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Artigo apresenta
estruturas moleculares e suas aplicacións existentes e imaxinadas |
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| Nanotubos de múltiplas
camadas (A) e de uma única camada (B) |
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Nanotubos de múltiplas
camadas (A) e de unha única camada (B) |
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| Duas décadas atrás, só se
conheciam duas formas ordenadas de carbono elementar: o diamante e o grafite. Porém,
em meados da década de 1980, foi descoberta uma nova família de moléculas formadas
apenas por esse elemento químico: os fullerenos, que ficaram famosos
principalmente em função de seu representante mais peculiar, o C60,
cujo arranjo espacial lembra uma bola de futebol. |
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Duas décadas atrás, só se
coñeciam duas formas ordenadas de carbono elementar: o diamante e o grafite. Porén,
en meados da década de 1980, foi descoberta unha nova família de moléculas formadas
apenas por ese elemento químico: os fulerenos, que ficaron famosos
principalmente em función do seu representante máis peculiar, cuxo
C60 arranxo espacial lembra unha bola de futebol . |
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- Nota; meados:
meados (Mínimos) ou
mediados (ILG-RAG).
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| Poucos anos depois, outra
surpresa - e mais empolgante. Dessa vez, mostrou-se que o carbono também podia
formar superfícies curvas e alongadas. Batizadas apropriadamente nanotubos, essas novas
estruturas moleculares passaram a ser intensamente pesquisadas no mundo, inclusive no Brasil.
Os nanotubos - personagem principal do artigo a seguir - têm a seu favor uma
longa lista de aplicações, incluindo as que já são realidade,
aquelas que estão ainda nas bancadas dos laboratórios, além das que
residem, por enquanto, só na imaginação dos especialistas. |
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Poucos anos depois, outra
surpresa - e mais empolgante. Desa vez, mostrou-se que o carbono tamén podia
formar superfícies curvas e alongadas. Batizadas apropriadamente nanotubos, esas novas
estruturas moleculares pasaram a ser intensamente pesquisadas no mundo, inclusive no Brasil.
Os nanotubos - personaxen/personaxe principal do artigo a seguir - ten a seu favor
unha longa lista de aplicacións, incluindo as que xa son realidade, aquelas que
están ainda nas bancadas dos laboratórios, alén das que residen,
por encuanto/encanto, só na imaxinación dos especialistas. |
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| Entre todos os elementos
químicos existentes, o carbono é certamente o mais importante para nossa
existência. Todos os seres vivos consistem em arranjos de moléculas
à base de carbono. Em nosso caso específico, a humanidade tem feito uso de
compostos de carbono por centenas de milhares de anos para a fabricação
de vestimentas (peles e tecidos) e de combustíveis (madeira, carvão e
petróleo). |
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Entre todos os elementos
químicos existentes, o carbono é certamente o mais importante para nosa
existéncia. Todos os seres vivos consisten en arranxos de moléculas
á base de carbono. En noso caso específico, a humanidade ten feito uso de
compostos de carbono por centenas de millares de anos para a fabricación de
vestimentas (peles e tecidos) e de combustíbeis (madeira, carbón e
petróleo). |
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| Além de existir associado
a outros elementos, formando moléculas e minerais, o carbono também existe
naturalmente na forma elementar, ou seja, em materiais constituídos apenas de carbono.
Até 20 anos atrás, pensava-se que havia apenas duas formas ordenadas (ou cristalinas)
de carbono elementar: grafite e diamante. |
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Alén de existir asociado a
outros elementos, formando moléculas e minerais, o carbono tamén existe naturalmente na
forma elementar, ou sexa, em materiais constituídos apenas de carbono. Até 20 anos
atrás, pensaba-se que habia apenas duas formas ordenadas (ou cristalinas) de carbono elementar:
grafite e diamante. |
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| Este último, que
dispensa apresentações, consiste em um arranjo periódico de
átomos desse elemento no qual cada um deles está ligado a quatro vizinhos
dispostos simetricamente. O grafite, conhecido como o material deixado pelo
lápis em folhas de papel, consiste em uma superposição de
finíssimas 'folhas' de grafeno de um único átomo de espessura. Cada
folha de grafeno é um arranjo periódico de átomos de carbono no qual cada
átomo está ligado a três vizinhos dispostos na forma de uma
'colméia' de anéis hexagonais. |
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Este último, que dispensa
apresentacións, consiste num arranxo periódico de átomos dese elemento
no cal cada un deles está ligado a catro viciños dispostos simetricamente. O grafite,
coñecido como o material deixado polo lápis en follas de papel, consiste nunha
superposición de finísimas 'follas' de grafeno dun único átomo de espesura.
Cada folla de grafeno é un arranxo periódico de átomos de carbono no cal cada
átomo está ligado a trés viciños dispostos na forma de unha
'colmeia/colmea' de anéis hexagonais. |
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| Em 1985, os químicos
Harold Kroto, da Universidade de Sussex (Reino Unido), James Heath, Sean O'Brien, Robert
Curl e Richard Smalley - estes da Universidade de Rice (Estados Unidos) - demonstraram
a existência de uma nova família de formas elementares de carbono, os fullerenos,
moléculas 'ocas' de carbono que consistem de uma superfície curva semelhante
ao grafeno, mas que contém anéis pentagonais, além dos hexagonais. |
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En 1985, os químicos
Harold Kroto, da Universidade de Sussex (Reino Unido), James Heath, Sean O'Brien, Robert
Curl e Richard Smalley - estes da Universidade de Rice (Estados Unidos) - demonstraron
a existéncia de unha nova família de formas elementares de carbono, os fulerenos,
moléculas 'ocas' de carbono que consisten dunha superfície curva semellante ao grafeno,
mas que contén anéis pentagonais, alén dos hexagonais. |
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| O exemplo mais conhecido é
o fullereno C60, que contém 60 átomos de carbono em um arranjo semelhante
a uma bola de futebol. Em 1996, Smalley, Kroto e Curl ganharam o prêmio Nobel de química
por essa descoberta - Heath e O'Brien eram, em 1985, estudantes de
pós-graduação. |
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O exemplo máis coñecido
é o fulereno C60, que contén 60 átomos de carbono nun arranxo
semellante a unha bola de futebol. En 1996, Smalley, Kroto e Curl gañaron o prémio Nobel
de química por esa descoberta - Heath e O'Brien eran, en 1985, estudantes de
pós-graduación. |
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| Em 1991, pouco depois da
descoberta dos fullerenos, Sumio Iijima demonstrou a existência de outra família de
formas elementares de carbono, os nanotubos. Os do tipo originalmente observados por Iijima
são formados por múltiplas camadas de folhas de grafeno enroladas em forma
cilíndrica. Dois anos depois, foi demonstrada a existência de nanotubos de
única camada. |
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En 1991, pouco depois da
descoberta dos fulerenos, Sumio Iijima demonstrou a existéncia de outra família de
formas elementares de carbono, os nanotubos. Os do tipo orixinalmente observados por Iijima
son formados por múltiplas camadas de follas de grafeno enroladas en forma
cilíndrica. Dous anos depois, foi demonstrada a existéncia de nanotubos de
única camada. |
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| O nome 'nanotubo' tem origem
no fato de esses objetos terem diâmetros da ordem de um nanômetro (nm),
ou seja, um milionésimo de milímetro. Para se ter uma idéia desse tamanho,
basta dizer que seriam necessários milhares de nanotubos colocados lado a lado para se
atingir a espessura de um fio de cabelo. Tendo diâmetros muito menores que o comprimento
de onda da luz visível, os nanotubos são individualmente invisíveis, mesmo se
observados através do mais potente microscópio óptico. Para serem visualizados
individualmente, torna-se necessário o uso de microscópios eletrônicos. |
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O nome 'nanotubo' ten orixen/orixe
no facto de eses obxectos teren diámetros da orden/orde de un nanómetro (nm),
ou sexa, un milionésimo de milímetro. Para se ter unha ideia/idea dese tamaño,
basta dicer que serian necesários millares de nanotubos colocados lado a lado para se
atinxir a espesura dun fio de cabelo. Tendo diámetros muito menores que o comprimento de
onda da luz visíbel, os nanotubos son individualmente invisíbeis, mesmo se observados
através do máis potente microscópio óptico. Para seren visualizados
individualmente, torna-se necesário o uso de microscópios electrónicos. |
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- Nota; comprimento: longura.
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| Em grande quantidade, nanotubos
unem-se uns aos outros, formando feixes que se enovelam em um material que pode ser visto a olho
nu, tendo o aspecto de fuligem - de fato, nanotubos podem ser considerados como um tipo especial
de fuligem. |
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En grande cuantidade/cantidade,
nanotubos unen-se uns aos outros, formando feixes que se enovelan nun material que pode ser
visto a ollo nu, tendo o aspecto de fulixen/fulixe - de facto, nanotubos poden ser considerados
como un tipo especial de fulixen/fulixe. |