3Ano Quimica Aplicada

Prévia do material em texto

Introdução à nanotecnologia
Química Aplicada
1o bimestre – Aula 04
Ensino Médio
● O conhecimento científico e 
suas aplicações;
● Química aplicada;
● Nanociência e 
nanotecnologia.
● Analisar as aplicações e 
avanços da nanotecnologia, 
promovendo uma visão mais 
contemporânea da química 
aplicada.
Observe as diferentes imagens dos 
equipamentos. O que podemos deduzir 
delas?
Investigando
Como você explica essas mudanças?
5 MINUTOS
Com a evolução da tecnologia, os 
equipamentos tecnológicos mudaram 
bastante. Os componentes que são 
encontrados em celulares, computadores, 
smartTVs, geladeiras, entre outros, têm 
apresentado tamanhos cada vez menores. 
Como você entende e explica essa 
necessidade e como isso tem impactado 
no cotidiano da população e no meio 
ambiente?
Desafio do antes e depois Todos participam!
Anotem no diário de bordo.
A nanotecnologia e a nanociência têm se 
mostrado cada vez mais relevantes no 
desenvolvimento de dispositivos 
tecnológicos que são amplamente 
utilizados por toda a população. Essas 
áreas de estudo se concentram na 
manipulação de materiais em escala 
nanométrica, ou seja, em dimensões 
extremamente pequenas, que variam de 
1 a 100 nanômetros.
Novos materiais
Os organismos vivos foram os primeiros a desenvolver nanomateriais 
de forma natural. Um exemplo notável é o DNA, que contém 
sequências em escala nanométrica capazes de armazenar uma 
quantidade extraordinária de informações genéticas. 
Surpreendentemente, uma sequência de DNA com aproximadamente 
0,3 nm de tamanho pode conter mais de 1 terabyte de informações. 
Essa notável capacidade de armazenamento em escala nanométrica 
ilustra o potencial dos nanomateriais, tanto na natureza quanto em 
aplicações tecnológicas.
Nanomateriais naturais
Comparando dimensões de medida e alguns exemplos 
● 1959 – Richard Feynman introduziu o conceito de nanotecnologia;
● 1980 – Os físicos Gerd Binning e Heinrich Rohrer criaram o 
microscópio de tunelamento;
● 1986 – Binning e Rohrer ganharam o prêmio Nobel da Física pela 
criação do microscópio de tunelamento.
E os cientistas
Richard Feynman Heinrich RohrerGerd Binning
A nanotecnologia pode ser definida como um conjunto de técnicas e 
procedimentos para a manipulação da matéria nanométrica, com o 
objetivo da produção de nanomateriais que possam ter variadas 
funcionalidades efetivas.
Nanotecnologia
E na química aplicada?
Como esses conceitos e aplicações estão 
presentes no dia a dia das pessoas?
Registre no diário de bordo
Virem e conversem
Continua...
A nanotecnologia envolve a manipulação e o controle de materiais em 
escala nanométrica, que são compostos por átomos e moléculas. A 
compreensão dos conceitos básicos da Química, como a estrutura 
atômica e molecular, são fundamentais para o estudo e 
desenvolvimento da nanotecnologia. Além disso, muitos materiais 
nanotecnológicos são compostos por elementos químicos 
específicos, como nanopartículas de ouro, prata, carbono, entre outros.
A nanotecnologia
[...] a sociedade tem sido “invadida” pela nanotecnologia, uma vez que 
essa ciência pode ser aplicada nos mais diversos ramos. [...] A indústria 
de cosméticos também se utiliza de nanopartículas em filtros solares, por 
exemplo, que garantem a proteção contra raios UV e melhoram o aspecto 
do produto. O pesquisador dá destaque, também, para as possibilidades 
de uso da nanociência no tratamento da água, permitindo a remoção até 
de contaminantes solúveis. Medicina e eletrônica são outras áreas que 
fazem bons usos desses avanços científicos [...] *
Saiu na mídia!
A nanotecnologia tem sido aplicada em diversas áreas, como na 
medicina, na indústria alimentícia, na produção de energia, na indústria 
têxtil, na produção de cosméticos, entre outras. Isso se deve ao fato de 
que as propriedades dos materiais em escala nanométrica são 
diferentes das propriedades dos mesmos materiais em escala 
macroscópica. Por exemplo, as nanopartículas apresentam maior área 
superficial em relação ao seu volume, o que as torna mais reativas e 
com maior capacidade de interação com outras substâncias.
Aplicação
Eles podem ser condutores ou 
semicondutores, dependendo da disposição 
dos átomos de carbono em sua estrutura. O 
nanotubo condutor é altamente eficiente na 
transmissão de eletricidade, superando em 
até 1.000 vezes os fios de cobre utilizados 
atualmente. Já o nanotubo semicondutor, 
devido às suas dimensões reduzidas, pode 
ser utilizado para integrar circuitos eletrônicos 
refinados em objetos de dimensões mínimas.
Nanotubos de carbono
Biomimética ou biomimetismo
Produção de tecidos sintéticos hidrofóbicos que 
reproduzem a característica da flor de Lótus, que 
também é hidrofóbica.
Produção de tintas e superfícies hidrofóbicas e/ou 
autolimpantes
Utilização em fármacos e cosméticos
Cosmético convencional Nanocosmético
Elabore de forma colaborativa um glossário com os principais 
termos trabalhados nesta aula e, em seguida, crie uma nuvem de 
palavras. Veja o exemplo:
Glossário e nuvem de palavras
Glossário: conjunto de termos de 
uma área do conhecimento e 
seus significados; vocabulário.
Todo mundo escreve
Registre no diário de bordo
● Analisamos as aplicações e avanços da 
nanotecnologia, promovendo uma visão 
mais contemporânea da química aplicada.
DE QUÍMICA NO, U. P. P. A. Sequência didática investigativa sobre nanotecnologia. Disponível em: 
https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/716477/2/PE%20-
%20SDI%20_%20Nanotecnologia_2022.pdf Acesso em: 27 dez. 2023.
FIGUEIRA MARQUES, E. Da nanociência à nanotecnologia. Revista de ciência elementar, v. 2, n. 3, 
2014. Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2014/058/. Acesso em: 27 dez. 2023.
JORNAL DA USP. Inovações frutos da nanotecnologia já estão invadindo nosso cotidiano. 
Disponível em: https://jornal.usp.br/?p=161147 Acesso em: 27 dez. 2023.
LEMOV, Doug. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. 3a edição. Porto 
Alegre: Penso, 2023.
SÁNCHEZ-CASTILLO, A.; ROMÁN-VELÁZQUEZ, C. E.; NOGUEZ, C. Optical circular dichroism of single-
wall carbon nanotubes. Physical review. B, Condensed matter and materials physics, v. 73, n. 4, 2006.
https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/716477/2/PE%20-%20SDI%20_%20Nanotecnologia_2022.pdf
https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2014/058/
https://jornal.usp.br/?p=161147
Imagens e Vídeos
Slide 03 – https://www.pngwing.com/en/free-png-zgiye ; https://www.pngwing.com/en/free-png-
idorh ; https://www.pngwing.com/en/free-png-zxpdk ; https://www.pngwing.com/en/free-png-dhlga
Slide 04 – https://www.pngwing.com/en/free-png-bhydn
Slide 05 – https://www.pngwing.com/en/free-png-hfsaa
Slide 07 – https://cutt.ly/DwFA5wJL
Slide 08 – https://www.each.usp.br/nanoeach/?p=2463
Slide 09 – https://cutt.ly/xwFA6wgv ; https://cutt.ly/mwFA6Ate ; https://cutt.ly/YwFA68Yl ; 
https://cutt.ly/DwFSqjii
Slide 10 – https://cutt.ly/nwFSwvJ9
Slide 14 – https://www.fisica.unam.mx/cecilia/nanotubos.jpg
Slides 15 e 16 – https://cutt.ly/CwFSrtzW
Slide 17 – https://www.pngwing.com/en/free-png-zkkaj
https://www.pngwing.com/en/free-png-zgiye
https://www.pngwing.com/en/free-png-idorh
https://www.pngwing.com/en/free-png-zxpdk
https://www.pngwing.com/en/free-png-dhlga
https://www.pngwing.com/en/free-png-bhydn
https://www.pngwing.com/en/free-png-hfsaa
https://cutt.ly/DwFA5wJL
https://www.each.usp.br/nanoeach/?p=2463
https://cutt.ly/xwFA6wgv
https://cutt.ly/mwFA6Ate
https://cutt.ly/YwFA68Yl
https://cutt.ly/DwFSqjii
https://cutt.ly/nwFSwvJ9
https://www.fisica.unam.mx/cecilia/nanotubos.jpg
https://cutt.ly/CwFSrtzW
https://www.pngwing.com/en/free-png-zkkaj
	Número do slide 1
	Número do slide 2
	Investigando
	Desafio do antes e depois
	Novos materiais
	Nanomateriais naturais
	Comparando dimensões de medida e alguns exemplos 
	Número do slide 8
	E os cientistas
	Nanotecnologia
	A nanotecnologia
	Número do slide 12
	Aplicação
	Nanotubos de carbono
	Biomimética ou biomimetismoProdução de tintas e superfícies hidrofóbicas e/ou autolimpantes�
	Utilização em fármacos e cosméticos
	Glossário e nuvem de palavras
	Número do slide 19
	Número do slide 20
	Número do slide 21
	Número do slide 22