PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

Home
Grafeno
Crise Financeira
Hidratos de Carbono
LHC
Bactéria GFAJ
Sperbactérias KCP
Como as cinzas prejudicam os aviões
Ônibus a Hidrogênio
Superátomos
O que os Faraós Bebiam
Metal Orgânico
Microondas no Laboratório de Química
Pré-Sal
Elementos Pseudo-metálicos
Crise Nuclear na Coreia
Crédito de Carbono
Reforma Ortográfica
Novo ENEM
Gripe Suína
Água Seca
Balança mais sensível do mundo
Chuva Seca
Adoçantes Artificiais
Estato Gasoso
Por que a água sanitária desinfeta
Adrenalina
Água
Antibióticos
Ácido Desoxirribonucleico
Armas Químicas
Armas Biológicas
Armas Nucleares
Bafômetro
Bicabonato de Sódio
Biodiesel
Bronzeamento Artificial
Bioquímica das Células
Botulismo
Cálculos em Química por Análise Dimensional
Células Tronco
Clonagem
Colesterol
Combustíveis
Ciclos Biogeoquímicos
Cristais Líquidos
Curiosidades_químicas.htm
Desodorantes
Etanol
Fenilcetonúria
Química do Vagalume
Neuroquímica
Vida
Ecstasy
Moléculas que matam
Coca Cola Diet x Bala Mentos
Química do Beijo
Novo Tipo Ligação Química
Datação do C 14
Bioquímica da Arteriosclerose
Equilíbrio Ácido Base no Sangue
Sabão Molécula Intrigante
Cafeína
Vírus
Feromônios
Benzeno
Corantes
Nicotina
Polônio
Leptina
Raio X
Polímeros: A era dos plásticos
Vacinas Comestíveis
Química Combinatória
Gás Hélio
Sangue Artificial
Surfactantes e Micelas
Química do Cabelo
Elementos Químicos
Química Medicinal
Explosivo C4
THC
Notícias Quânticas
Forças Intemoleculares
Gás Carbônico
Biotecnologia
Química das Aranhas
Vitaminas
Moléculas Quirais
Carboidratos
Colesterol II
Lipídios
Proteínas
Química do Sorvete
Química do Vinho
Química na Cozinha
Quimioterapia
Dicionário de Química
Diet ou Light?
Fique Por Dentro
Química das Aranhas
Gráficos
Grandes Nomes da Ciência
Histórico da Química
Lâmpadas Fluorescentes
Meio Ambiente
Mol
Os Segredos da Mumificação
Perguntas Superinteressantes
Química do Cigarro
Química do Cotidiano
Tratamento da Água
Salmonella
Pilhas e Baterias
Polímeros Condutores de Eletricidade
Umidade Relativa do Ar
Viagra
Vitaminas e Minerais

 

Uma balança para pesar átomos

Abstract Image

Qual é a balança mais sensível do mundo?

A evolução das técnicas para o desenvolvimento de sistemas nanoeletromecânicos (NEMS) vem permitindo que os limites de medição de massas sejam superados cada vez mais.

Em 2004, um grupo da Universidade Cornell, Estados Unidos, liderado por P. McEuen, construiu um dispositivo constituído por um nanotubo de carbono com diâmetro entre um e quatro nanômetros (1 nm = 10-9 m) e com cerca de 1,5 micrômetro (10-6 m) de comprimento, suspenso entre dois eletrodos de ouro e cromo sobre uma placa de silício.

A aplicação de uma tensão elétrica entre o tubo e a placa de silício fazia com que forças eletrostáticas atraissem o tubo na direção na placa. Aplicando-se uma corrente alternada, alternavam-se padrões de atração e repulsão, o que fazia o nanotubo oscilar como um ressonador.

Os pesquisadores demonstraram que a freqüência de oscilação poderia ser ajustada de modo muito fino, permitindo o uso desse NEMS para medir forças muito pequenas, principalmente em temperaturas baixas, próximas do 0 K (-273,15 oC).

Como a freqüência de oscilação depende da massa, a adição de uma massa ao nanotubo, mesmo muito pequena, altera a freqüência. A alteração observada pode ser usada para determinar o valor da massa.

Ressonadores semelhantes já foram usados com fins práticos, como a deteção com alta sensibilidade de bactérias, a determinação da estequiometria de compostos de superfície e para monitorar a poluição do ar. Resoluções de massa abaixo de 7 zeptogramas (1 zg = 10-21 g) já haviam sido alcançadas com ressonadores de silício, a 4,2 K (-268,95 ºC).

Agora, outro grupo formado por pesquisadores do Centro de Investigação em Nanociência e Nanotecnologia (CIN2, CSIC-ICN) de Barcelona e da Universidade Politécnica da Catalunha, ambos da Espanha, liderados por A. Bachtold, conseguiu construir uma “nanobalança” ainda mais sensível, composta por um nanotubo de 1 nm de diâmetro preso entre eletrodos de  ouro e cromo  (Figura 1), obtendo um desempenho excepcional.

Figura 1. Imagem obtida por microscopia eletrônica de varredura mostrando o nanotubo de carbono (seta) suspenso entre os eletrodos (adaptado de Lassagne et al., Nano Lett. 8, 3735 (2008))

Átomos de cromo disparados em direção ao ressonador “grudam” no nanotubo alterando sua massa e, conseqüentemente, sua freqüência de vibração (figura 2). O processo é reversível, permitindo que a nanobalança seja usada várias vezes.

Figura 2. Representação esquemática do experimento usado para determinar a massa de átomos de cromo através da nanobalança. Após aquecimento, os átomos de cromo evaporam e formam um feixe arremessado na direção do nanotubo, que pode ser interrompido com o obturador  (adaptado de Lassagne et al., Nano Lett. 8, 3735 (2008))

A resolução de massa obtida é de 25 zg na temperatura ambiente e de 1,4 zg a 5 K (-268,15 ºC).


Qual é o limite? Segundo os autores, o trabalho agora está voltado para melhorar o esquema de medição, de forma que se possa chegar à resolução limite de massas, que, de acordo com as previsões teóricas, estaria em torno de 1 yoctograma (1 yg = 10-24 g), a massa de um neutron.

Essa resolução abriria uma nova perspectiva para a espectrometria de massas: será possível determinar massas moleculares com precisão subatômica?  Átomos ou moléculas individuais poderão ser colocados sobre o nanotubo de modo a provar a variação nas suas massas? Reações químicas de moléculas orgânicas e biológicas poderão ser monitoradas em tempo real, assim como reações nucleares de átomos individuais?

 

Referências Bibliográficas
 

B. Lassagne, D. Garcia-Sanchez, A. Aguasca, A. Bachtold, Nano Lett. 2008, 8, 3735. 


Y. T. Yang, C. Callegari, X. L. Feng, K. L. Ekinci, M. L. Roukes, Nano Lett. 2006, 6, 583. 


V. Sazonova, Y. Yaish, D. Roundy, T. A. Arias, P. McEuen, Nature 2004,431, 284

 

 

 

 

Home | Grafeno | Crise Financeira | Hidratos de Carbono | LHC | Bactéria GFAJ | Sperbactérias KCP | Como as cinzas prejudicam os aviões | Ônibus a Hidrogênio | Superátomos | O que os Faraós Bebiam | Metal Orgânico | Microondas no Laboratório de Química | Pré-Sal | Elementos Pseudo-metálicos | Crise Nuclear na Coreia | Crédito de Carbono | Reforma Ortográfica | Novo ENEM | Gripe Suína | Água Seca | Balança mais sensível do mundo | Chuva Seca | Adoçantes Artificiais | Estato Gasoso | Por que a água sanitária desinfeta | Adrenalina | Água | Antibióticos | Ácido Desoxirribonucleico | Armas Químicas | Armas Biológicas | Armas Nucleares | Bafômetro | Bicabonato de Sódio | Biodiesel | Bronzeamento Artificial | Bioquímica das Células | Botulismo | Cálculos em Química por Análise Dimensional | Células Tronco | Clonagem | Colesterol | Combustíveis | Ciclos Biogeoquímicos | Cristais Líquidos | Curiosidades_químicas.htm | Desodorantes | Etanol | Fenilcetonúria | Química do Vagalume | Neuroquímica | Vida | Ecstasy | Moléculas que matam | Coca Cola Diet x Bala Mentos | Química do Beijo | Novo Tipo Ligação Química | Datação do C 14 | Bioquímica da Arteriosclerose | Equilíbrio Ácido Base no Sangue | Sabão Molécula Intrigante | Cafeína | Vírus | Feromônios | Benzeno | Corantes | Nicotina | Polônio | Leptina | Raio X | Polímeros: A era dos plásticos | Vacinas Comestíveis | Química Combinatória | Gás Hélio | Sangue Artificial | Surfactantes e Micelas | Química do Cabelo | Elementos Químicos | Química Medicinal | Explosivo C4 | THC | Notícias Quânticas | Forças Intemoleculares | Gás Carbônico | Biotecnologia | Química das Aranhas | Vitaminas | Moléculas Quirais | Carboidratos | Colesterol II | Lipídios | Proteínas | Química do Sorvete | Química do Vinho | Química na Cozinha | Quimioterapia | Dicionário de Química | Diet ou Light? | Fique Por Dentro | Química das Aranhas | Gráficos | Grandes Nomes da Ciência | Histórico da Química | Lâmpadas Fluorescentes | Meio Ambiente | Mol | Os Segredos da Mumificação | Perguntas Superinteressantes | Química do Cigarro | Química do Cotidiano | Tratamento da Água | Salmonella | Pilhas e Baterias | Polímeros Condutores de Eletricidade | Umidade Relativa do Ar | Viagra | Vitaminas e Minerais

Este site foi atualizado em 17/01/11