Prova Bio e Nanomateriais nota 9 - Pos Engenharia Materiais

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Bio e nanomateriais
Professor(a): Katielly Tavares Dos Santos Portelo (Mestrado acadêmico)
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A síntese eletroquímica necessita que um substrato
condutor de elétrons seja mergulhado em uma solução
contendo íons para que se inicie o método de síntese de
nanopartículas. Neste método, dois tipos de processos
eletroquímicos podem ser utilizados.
Fonte: RÓZ, Alessandra Luzia da et al. Nanoestruturas:
Coleção Nanociência e Nanotecnologia: princípios e
aplicações. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. 278 p.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente os dois
métodos indicados no trecho acima:
Alternativas:
Microemulsão e solidificação.
Faradaicos e cristalização.
Faradaicos e não faradaicos.  CORRETO
Eletrólise e não faradaicos.
Cristalização e eletrólise.
Resolução comentada:
Em um substrato condutor de elétrons mergulhado
em uma solução contendo íons pode ocorrer dois
tipos de processos eletroquímicos. Um deles
compreende as reações de transferência de
carga/elétrons através da interface entre o substrato
condutor e o eletrólito. Nesse caso, a transferência
de elétrons através dessa interface promove
processos de oxidação ou redução, que são
conhecidos como processos faradaicos. Por outro
lado, em determinadas condições de contorno esta
mesma interface pode possuir uma região de
potenciais onde não ocorrem reações de
2)
Código da questão: 49035
Compreender os processos de nucleação e crescimento
de um filme nanométrico está intimamente ligado à forma
pela qual o filme interage com o substrato. Dependendo
dessa interação, o filme apresentará uma forma de
crescimento específico, fato que influencia diretamente em
sua morfologia final.
Fonte: CAO, Guozhong. Nanostructures &
Nanomaterials: synthesis, properties G; Z: applications.
London: Imperial College Press, 2004. .
A figura a seguir apresenta uma das formas de crescimento
observada em processos de fabricação de filmes
nanoestruturados.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente a forma
de crescimento demonstrada na figura acima
Alternativas:
Contorno.
Exponencial.
Camada.  CORRETO
Isolado.
Ilha.
transferência de elétrons. Assim, podem existir
processos físicos de adsorção nessa região, que
modificam a estrutura química molecular da
interface eletrodo/eletrólito e que dependem do
potencial aplicado e da composição da solução
eletrolítica. Estes processos são chamados de
processos não faradaicos.
Fonte: RÓZ, Alessandra Luzia da et al.
Nanoestruturas: Coleção Nanociência e
Nanotecnologia: princípios e aplicações. Rio de
Janeiro: Elsevier, 2015. 278 p.
Resolução comentada:
3)
Código da questão: 49040
De acordo com o tipo de tecido a ser substituído no
corpo, os biomateriais podem ser geralmente
categorizados em materiais __________, utilizados na
substituição do osso (aplicações dentárias e ortopédicas),
ou materiais __________, utilizados em cirurgias
cardiovasculares (coração e vasos sanguíneos) e cirurgia
plástica.
Assinale a alternativa que completa adequadamente as
lacunas acima:
Alternativas:
Duros; maciços.
Moles; maleáveis.
Maciços; moles.
Moles; duros.
Duros; moles.  CORRETO
Código da questão: 49016
O crescimento Camada é o oposto do crescimento
Ilha, no qual o crescimento das espécies está mais
fortemente ligado ao substrato do que entre si.
Neste modelo a camada subsequente só pode ser
formada após a total formação da camada anterior.
O exemplo mais importante do modo de
crescimento Camada é o crescimento epitaxial de
filmes de cristal único (CAO, 2004).
Resolução comentada:
De acordo com o tipo de tecido a ser substituído no
corpo, os biomateriais podem ser geralmente
categorizados em materiais duros, utilizados na
substituição do osso (aplicações dentárias e
ortopédicas), ou materiais moles, utilizados em
cirurgias cardiovasculares (coração e vasos
sanguíneos) e cirurgia plástica.
4)
5)
A Nanotecnologia é a ciência e a tecnologia dos objetos
em nanoescala, cujas propriedades diferem
significativamente das de seu material constituinte (do
objeto mencionado) na escala macroscópica ou
microscópica.
Fonte: SENGUPTA, Amretashis; SARKAR, Chandan Kumar.
Introduction to nano: basics to Nanoscience and
Nanotechnology. Berlin: Springer-verlag Berlin Heidelberg,
2015. 226 p.
O prefixo nano é recorrente nos estudos de
nanotecnologia. Sendo assim, assinale corretamente o
significado matemático desse prefixo, ou seja, 1 nm é igual
a __________m.
Alternativas:
 CORRETO
Código da questão: 49030
Na síntese de filmes nanoestruturados por eletroposição
observa-se que as reações ocorrem, principalmente, na
interface entre o eletrodo e o eletrólito e são promovidas
pelos gradientes formados entre as diferenças de potencial
químico e elétrico das espécies envolvidas.
Fonte: RÓZ, Alessandra Luzia da et al. Nanoestruturas:
Coleção Nanociência e Nanotecnologia: princípios e
aplicações. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. 278 p.
Neste caso, considere as seguintes afirmações:
Resolução comentada:
( ) A primeira etapa de formação do filme metálico é a
nucleação do metal, que tende a ocorrer preferencialmente
sobre defeitos e imperfeições presentes na superfície do
eletrodo de trabalho.
( ) Dentre os materiais mais comumente utilizados como
eletrodo de trabalho em eletrodeposição estão a platina, o
ouro, o cobre, o aço inoxidável, o carbono vítreo e o ITO.
( ) Para se controlar o processo de preparação de
eletrodepósitos com dimensões na escala nanométrica é
necessário um conhecimento dos processos de nucleação,
crescimento dos filmes e cinética das reações
eletroquímicas.
( ) A presença de impurezas adsorvidas, a estrutura e a
orientação cristalográfica do substrato tendem a não
influenciar no processo de nucleação, mantendo assim as
características do filme formado.
( ) Outra variável importante que afeta o processo de
eletrodeposição e consequentemente as características dos
filmes obtidos é a densidade. Pois, esta interfere na
velocidade das reações, nos processos difusionais e na
viscosidade do meio.
Assinale a alternativa que contenha a sequência correta:
Alternativas:
F – V – F – V – F.
V – F – V – F – V.
V – V – F – V – F.
F – F – F – V – V.
V– V – V – F – F.  CORRETO
Resolução comentada:
As duas últimas afirmações são falsas devido aos
motivos descritos a seguir:
Afirmação 4 (FALSA) - Na verdade, as influências
descritas na afirmação influenciam diretamente no
processo de nucleação, promovendo ou não a
formação de núcleos.
Afirmação 5 (FALSA) - A densidade não interfere no
processo de eletrodeposição. Um fator primordial
que de fato altera a velocidade das reações e os
demais fatores relacionados é a TEMPERATURA.
6)
Código da questão: 49038
Um componente essencial para a síntese eletroquímica é
a célula eletroquímica. Esta pode ser classificada
considerando a forma com que a corrente flui pelos seus
eletrodos.
Fonte: RÓZ, Alessandra Luzia da et al. Nanoestruturas:
Coleção Nanociência e Nanotecnologia: princípios e
aplicações. Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. 278 p.
I. As células eletroquímicas podem ser classificadas de duas
maneiras (galvânicas e eletrolíticas).
II. Nas células galvânicas ocorrem reações espontâneas nos
eletrodos quando estão conectados externamente por um
condutor.
III. Nas células eletrolíticas as reações químicas são
afetadas pela imposição de uma voltagem externa superior
ao potencial de circuito aberto na célula.
IV. Por definição, as reações nas células eletroquímicas, que
ocorrem no cátodo, são denominadas como reações de
oxidação.
V. Por definição, as reações nas células eletroquímicas, que
ocorrem no ânodo, são denominadas como reações de
redução.
São verdadeiras:
Alternativas:I - II - IV.
III - IV - V.
II - III - IV.
II - III - V.
I - II e-III.  CORRETO
Resolução comentada:
A asserção IV está incorreta, pois as reações que
ocorrem no cátodo são classificadas como reações
de Redução, e não de Oxidação.
A asserção V está incorreta, pois as reações que
ocorrem no ânodo são classificadas como reações
de Oxidação, e não de Redução.
Por definição, as reações nas células eletroquímicas,
que ocorrem no cátodo, são denominadas como
7)
Código da questão: 49037
I. Dentre os diferentes nano-reforços disponíveis para
utilização em nanocompósitos poliméricos, destaca-se a
argila.
PORQUE
II. Apresentam como principais atrativos a ampla
disponibildiade comercial, morfologia em camadas com
baixas áreas de superfície e substanciais capacidades de
troca de cátions.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas,
bem como a relação entre elas:
Alternativas:
Ambas as asserções estão corretas, e a segunda não
justifica a primeira.
Ambas as asserções estão incorretas.
A primeira asserção está correta, e a segunda está
incorreta. CORRETO
A primeira asserção está incorreta, e a segunda está
correta.  INCORRETO
Ambas as asserções estão corretas, e a segunda justifica a
primeira.
reações de redução, enquanto as reações que
ocorrem no ânodo são as reações de oxidação (RÓZ
et al., 2015).
Fonte: RÓZ, Alessandra Luzia da et al.
Nanoestruturas: Coleção Nanociência e
Nanotecnologia: princípios e aplicações. Rio de
Janeiro: Elsevier, 2015. 278 p.
Resolução comentada:
Entre os vastos nano-reforços disponíveis para
fabricação de nanocompósitos poliméricos pode-se
destacar a argila, porque são minerais naturais que
se encontram amplamente disponíveis
comercialmente, exibem uma morfologia em
camadas com elevadas áreas de superfície e
possuem capacidades substanciais de troca de
8)
Código da questão: 49044
A respeito dos biomateriais, considere as seguintes
afirmações:
( ) Biomaterial é um material, ou combinação de materiais,
naturais ou não, utilizado para substituir (total ou
parcialmente) sistemas biológicos.
( ) Os biomateriais devem ser biocompatíveis, ou seja,
provocar a menor reação possível quando utilizado em um
organismo.
( ) A substituição completa ou parcial de órgãos e tecidos
danificados ou doentes melhoraram a qualidade de vida e
prolongaram a expectativa de vida média, aumentando
ainda mais o interesse no campo dos biomateriais.
( ) Nos materiais bioativos não há interação química entre
o implante e o tecido ósseo.
Assinale a alternativa que contenha a sequência correta:
Alternativas:
F – F – V – V.
F – V – F – V.
V – V – F – V.
V – V – V – F.  CORRETO
V – F – F – V.
Código da questão: 49018
cátions (ADVANI, 2007).
ADVANI, Suresh G. Processing and properties of
nanocomposites. University of Delaware, Usa: World
Scientific, 2007.
Resolução comentada:
Nos materiais bioativos há interação química entre o
implante e o tecido ósseo.
9) Os biomateriais compreendem um campo extenso que
tem sido desenvolvido de forma significativa e constante
nos últimos anos, abrangendo aspectos da medicina,
biologia, química e ciência de materiais. Os biomateriais
têm sido utilizados para diversas aplicações, tais como
substitutos, placas ósseas, cimento ósseo, ligamentos e
tendões artificiais, implantes dentários para fixação de
dentes, próteses de vasos sanguíneos, válvulas cardíacas,
tecido artificial, lentes de contato e implantes mamários.
Em relação a esse tema, verifique as afirmativas a seguir.
I. Para a escolha adequada e correta de um material
biocompatível, deve-se inicialmente verificar as
propriedades necessárias que esse material deve
apresentar.
PORQUE
II. É de suma importância compreender a relação entre a
microestrutura apresentada com as propriedades obtidas.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas,
bem como a relação entre elas:
Alternativas:
As duas asserções estão incorretas.
A primeira asserção está correta, e a segunda está
incorreta.
A primeira asserção está incorreta, e a segunda está
correta.
A primeira asserção está incorreta, e a segunda justifica a
primeira.
Ambas asserções estão corretas, e a segunda justifica a
primeira.  CORRETO
Código da questão: 49019
Resolução comentada:
Dizemos que materiais desse tipo devem ser
biocompatíveis, ou seja, provocando a menor reação
possível quando utilizados em um organismo. É
importante ressaltar que esses tipos de materiais são
projetados para um fim específico, ou seja, ele pode
apresentar biocompatibilidade para uma função e
não compatível a outra.
10) I. Saber caracterizar adequadamente o nanomaterial é
fundamental, principalmente, quando esses são
incorporados a produtos destinados para o consumidor
final.
PORQUE
II. A sua atividade biológica permanece inalterada com a
variação de algumas propriedades físico-químicas. Logo,
não gera nenhum risco ao corpo humano.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas,
bem como a relação entre elas:
Alternativas:
Ambas as asserções estão corretas, e a segunda não
justifica a primeira.
Ambas as asserções estão corretas, e a segunda justifica a
primeira.
A primeira asserção está correta, e a segunda está
incorreta.  CORRETO
Ambas as asserções estão incorretas.
A primeira asserção está incorreta, e a segunda está
correta.
Código da questão: 49049
Resolução comentada:
Saber caracterizar adequadamente o nanomaterial é
fundamental, já que a sua atividade biológica pode
ser alterada com a variação de algumas
propriedades físico-químicas. Nesta caracterização,
alguns parâmetros, tais como o tamanho médio das
partículas, a área e a composição química superficial
se tornam essenciais.
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