Tópicos Avançados em Física AS Unidade II

Prévia do material em texto

Tópicos Avançados em Física – AS Unidade II 
PERGUNTA 1 
1. Nanocompósitos poliméricos, feitos à base de grafeno, constituem um desenvolvimento tecnológico muito 
promissor, uma vez que melhoram drasticamente a estabilidade térmica, a estabilidade mecânica, a 
condutividade elétrica, entre outras características quando comparados ao polímero puro. Sobre os materiais 
compósitos, está correto o que se afirma em: 
 
a. Para atingir este alto padrão, a carga (ou fase elétrica) precisa ser distribuída homogeneamente na matriz. 
Para que isso ocorra adequadamente, é preciso conhecer as propriedades organolépticas dos materiais 
envolvidos para que se tenham características de ambos os materiais e características intermediárias no 
material resultante. 
 
b. Para atingir este alto padrão, a matriz (ou fase dispersa) precisa ser distribuída homogeneamente na 
carga. Para que isso ocorra adequadamente, é preciso conhecer as propriedades físico-químicas dos 
materiais envolvidos para que se tenham características do material carga. 
 
c. Para atingir este alto padrão, a carga (ou fase dispersa) precisa ser distribuída homogeneamente na 
matriz. Para que isso ocorra adequadamente, é preciso conhecer as propriedades organolépticas e 
estruturais dos materiais envolvidos para que se tenham características de ambos os materiais e 
características intermediárias no material resultante. 
 
d. Para atingir este alto padrão, a carga (ou fase eletrônica) precisa ser distribuída homogeneamente na 
matriz. Para que isso ocorra adequadamente, é preciso conhecer as propriedades físico-químicas dos 
materiais envolvidos para que se tenham aprimoramento das características do material matriz. 
 
e. Para atingir este alto padrão, a carga (ou fase dispersa) precisa ser distribuída homogeneamente 
na matriz. Para que isso ocorra adequadamente, é preciso conhecer as propriedades físico-
químicas dos materiais envolvidos para que se tenham características de ambos os materiais e 
características intermediárias no material resultante. 
0,25 pontos 
PERGUNTA 2 
1. Tanto na fase de pesquisa, quanto na fase de produção comercial, os materiais tecnológicos de alto 
desempenho necessitam de variados controles de qualidade durante e após os processos de obtenção. 
Dessa forma, qual é a importância da técnica de análise por difração de Raios X (também chamada de 
análise por DRX) na obtenção de grafeno e de materiais baseados em grafeno? 
 
a. A técnica de análise por DRX possibilita a correta identificação da estrutura química característica 
desejada. Podem ser identificados os picos de difração da fase química predominante na amostra. Assim, 
é possível usar esses resultados para identificar a amostra desejada, a presença ou não de elétrons 
indesejados na estrutura química e fazer ajustes nos procedimentos de síntese futuros, considerando 
estequiometria, atmosfera e temperatura utilizadas. 
 
b. A técnica de análise por DRX possibilita a correta identificação da estrutura cristalina característica 
desejada. Com o uso do fluxo de nêutrons adequado, podem ser identificados os picos de difração de 
nêutrons da fase estrutural predominante na amostra. Assim, é possível usar esses resultados para 
identificar a amostra desejada, a presença ou não de fases indesejadas na estrutura cristalina e fazer 
ajustes nos procedimentos de síntese futuros, considerando estequiometria, atmosfera e temperatura 
utilizadas. 
 
c. A técnica de análise por DRX possibilita a correta identificação da estrutura cristalina característica 
desejada. Podem ser identificados os picos de difração da fase estrutural predominante na 
amostra. Assim, é possível usar esses resultados para identificar a amostra desejada, a presença 
ou não de fases indesejadas na estrutura cristalina e fazer ajustes nos procedimentos de síntese 
futuros, considerando estequiometria, atmosfera e temperatura utilizadas. 
 
d. A técnica de análise por FRX possibilita a correta identificação da estrutura eletrônica característica 
desejada. Podem ser identificados os picos de difração da fase estrutural predominante na amostra. 
Assim, é possível usar esses resultados para identificar a amostra desejada, a presença ou não de fases 
indesejadas na estrutura cristalina e fazer ajustes nos procedimentos de síntese futuros, considerando 
estequiometria, atmosfera e temperatura utilizadas. 
 
e. A técnica de análise por DRX possibilita a correta identificação da estrutura eletrônica característica 
desejada. Podem ser identificados os picos de difração da fase estrutural predominante na amostra. 
Assim, é possível usar esses resultados para identificar a amostra desejada, a presença ou não de fases 
indesejadas na estrutura eletrônica e fazer ajustes nos procedimentos de síntese futuros, considerando 
atmosfera e temperatura utilizadas. 
0,25 pontos 
PERGUNTA 3 
1. Muitas pesquisas sobre as propriedades de materiais compósitos à base de grafeno têm sido realizadas em 
institutos de pesquisas diversos. Dentre esses tipos de compósitos, o de ouro incorporado vem se 
destacando por apresentar propriedades ópticas, eletrônicas e catalíticas de destaque. Por esse motivo, 
apresentam uma vasta área de possíveis aplicações na área eletrônica, como componentes de dispositivos 
fotovoltaicos orgânicos. 
Com relação aos sistemas fotovoltaicos orgânicos, é correto o que se afirma em: 
 
a. Fotovoltaicos orgânicos têm sido alvos de pesquisas intensas devido à busca de dispositivos mais 
eficientes, mais duráveis, menos poluentes etc. Nesse contexto, podem ser destacados os fatos: de 
elementos inorgânicos (como Pt e W) darem lugar a sistemas orgânicos (compósitos variados), da 
diminuição da toxicidade dos processos, dos componentes e dos rejeitos gerados ao ambiente, da 
diminuição do rendimento e desempenho. 
 
b. Fotovoltaicos orgânicos de fato não têm sido alvos de pesquisas intensas devido à busca de dispositivos 
mais eficientes, mais duráveis, menos poluentes etc. Nesse contexto, podem ser destacados os fatos: de 
elementos inorgânicos (como Si) apresentarem resposta incomparavelmente superior em relação a 
sistemas orgânicos (compósitos variados), além de estarem associados a uma tecnologia consolidada e 
comercial. 
 
c. Fotovoltaicos orgânicos de fato não têm sido alvos de pesquisas intensas devido à busca de dispositivos 
mais eficientes, mais duráveis, menos poluentes etc. Nesse contexto, podem ser destacados os fatos: de 
elementos inorgânicos (como Si) terem dado lugar a sistemas orgânicos (compósitos variados), do 
aumento da toxicidade dos processos, dos componentes e dos rejeitos gerados ao ambiente, da 
diminuição do rendimento e desempenho. 
 
d. Fotovoltaicos orgânicos têm sido alvos de pesquisas intensas devido à busca de dispositivos mais 
eficientes, mais duráveis, menos poluentes etc. Nesse contexto, podem ser destacados os fatos: 
de elementos inorgânicos (como Si) darem lugar a sistemas orgânicos (compósitos variados), da 
diminuição da toxicidade dos processos, dos componentes e dos rejeitos gerados ao ambiente, do 
aumento do rendimento e desempenho. 
 
e. Fotovoltaicos orgânicos têm sido alvos de pesquisas intensas devido à busca de dispositivos mais 
eficientes, mais duráveis, menos poluentes etc.. Nesse contexto, podem ser destacados os fatos: de 
elementos inorgânicos (como Si) darem lugar a sistemas orgânicos (semicondutores variados), da 
diminuição da toxicidade dos processos, dos componentes e dos rejeitos gerados ao ambiente, do 
aumento do rendimento e desempenho. 
0,25 pontos 
PERGUNTA 4 
1. Uma das formas de se realizar a redução do óxido de grafeno, permitindo a obtenção do óxido de grafeno 
reduzido ou do grafeno, bem como de realizar a incorporação química e estrutural de materiais metálicos aos 
compostos feitos à base de grafeno se dá por meio do tratamento com radiação ionizante. 
Comparativamente, esse tipo de metodologia tem a vantagem de não utilizar reagentes químicos tóxicos, não 
gerando outrosresíduos químicos também tóxicos. Esses experimentos são realizados sob temperatura 
ambiente e o tempo de duração é relativamente curto. É correto o que se afirma sobre esse tipo de 
metodologia em: 
 
a. A irradiação de amostras necessita de uma instalação com fontes adequadas de radiação nas 
quais seja possível controlar convenientemente as doses de radiação impostas às amostras. A 
dinâmica desses procedimentos, assim como as possíveis amostras resultantes, apresentam 
grande versatilidade, permitindo ampla interação entre diversas áreas da ciência. 
 
b. A irradiação de amostras não necessita de uma instalação nuclear ou radioativa com fontes adequadas de 
radiação nas quais seja possível controlar convenientemente as doses de radiação impostas às amostras, 
pois as doses são muito baixas. Logo, a dinâmica desses procedimentos, assim como as possíveis 
amostras resultantes, não apresentam grande versatilidade tecnológica. 
 
c. A irradiação de amostras necessita de uma instalação com fontes adequadas de radiação, mas, como são 
utilizadas baixas doses de radiação nas amostras, controles rigorosos não são necessários. Portanto, a 
dinâmica desses procedimentos apresenta grande versatilidade, permitindo ampla interação entre diversas 
áreas da ciência. 
 
d. A irradiação de amostras necessita de uma instalação com fontes adequadas de radiação nas quais seja 
possível controlar convenientemente as reações nucleares das quais as amostras farão parte. A dinâmica 
desses procedimentos, assim como as possíveis amostras resultantes, apresenta grande versatilidade, 
permitindo ampla interação entre diversas áreas da ciência. 
 
e. A irradiação de amostras necessita de uma instalação com fontes adequadas de radiação nas quais seja 
possível controlar convenientemente as doses de radiação impostas às amostras. Entretanto, a dinâmica 
desses procedimentos, assim como as possíveis amostras resultantes, apresenta pouca versatilidade, 
permitindo pouca interação entre diferentes áreas da ciência.