Faculdade de Tecnologia

Programa de Pós Graduação em Engenharia de Recursos Amazônicos

Nanomateriais

Prof. Lucas Freitas Berti

1a Lista de exercícios

1-) Questão – Comente sobre os seguintes personagens científicos, comentando quem

eles foram, em que período viveram, onde viveram, quais contribuições científicas e

explicando as principais contribuições associadas a nanotecnologia:

1. M. Faraday;

2. M. Planck;

3. A. Einstein;

4. Richard Feynman;

5. Antigos romanos (qual associação entre eles e nanomateriais)

2-) Questão – Qual o principal tema de Feynman em seu discurso “There's Plenty of

Room at the Bottom”, comente sobre o que foi revolucionário e o que isso tem a ver com

nanomateriais.

3-) Questão – Quão pequeno era a escala que ele vislumbrava pesquisar sobre? Cite o

exemplo da enciclopédia britânica e seus 24 volumes.

4-) Questão – Como ele operacionalizou para que as pessoas realizassem os experimentos

nessa escala? Quais os desafios, quais os prêmios, quanto tempo demorou para serem

realizados e como foram realizados?

5-) Questão – Explique essa situação, associando a Feynman:

6-) Questão – Como está atualmente o sistema proposto por Feynman para incentivar a

pesquisa? Quais os padrões de premiação? Quais as áreas de pesquisa que são consideras

relevantes atualmente, de acordo com “Foresight Institute Feynman Prize for Theoretical

and Experimental Molecular Nanotechnology”?

7-) Questão – O que são sistemas de interesse para nanomateriais? Cite 5.

8-) Questão – Explique a dualidade da partícula. Qual sua relação com elétron? Isso

ocorre apenas com elétrons?

9-) Questão – Porque grafenos são tão importantes?

10-) Questão – O que são “nanodots”? Há diferença entre “nanodots” e “quantumdots” e

nanopartículas?

11-) Questão – Explique a situação abaixo

12-) Questão – Em qual condição “nanodots” emitem luz? Por que isso acontece?

13-) Questão – Por que é possível desenvolver novo materiais utilizando um

confinamento quântico? O que significa a palavra “tunable” em inglês?

14-) Questão – Explique a situação abaixo

15-) Questão – Por que nanopartículas se incluem em sistemas de interesse?

16-) Questão – O que acontece com as seguintes substância em escala nanométrica?

1. Cobre;

2. Aluminium;

3. Ouro;

17-) Questão – O que são fulerenos? Qual a estrutura estressora presente neles?

18-) Questão – O que são nanotubos? Quais os modelos lineares de SWNT em relação à

sua quiralidade.

19-) Questão – Represente os seguintes nanotubos:

1. (5,5)

2. (7,0)

3. (9,9)

4. (4,2)

20-) Questão – Calcule o seno, cosseno, Ch,diâmetro de cada nanotubo mostrado na

questão anterior e classifique quanto a ser metálico ou semicondutor.

21-) Questão – Explique a situação abaixo:

22-) Questão – Explique os estressores de rede pentágonos e heptágonos, localizando os

na figura abaixo

23-) Questão – Como é possível a estrutura abaixo acontecer?

24-) Questão – Explique a situação abaixo:

25-) Questão – Como é possível obter as estruturas abaixo:

26-) Questão – Quais os principais processos para fabricação de nanotubos?

27-) Questão – Quando foi descoberto processamento utilizando arco voltaico? Qual o

princípio de fabricação?

28-) Questão – Qual as propriedades do processo de fabricação utilizando arco voltaico

(rendimento, características e limitações)

29-) Questão – Explique e complete a figura abaixo:

30-) Questão – Apresente duas variáveis no processo, i.e. pressão, catalizador ou corrente

elétrica, que resultam em nanotubos com características diferentes, além de enumerar as

características.

31-) Questão – Quando o arco voltaico é aberto, qual o estado da matéria presente entre o

catodo e anodo? (dica quinto estado da matéria) Por que ele ocorre?

32-) Questão – Quando foi descoberto processamento utilizando “chemical vapour

deposition”? Qual o princípio de fabricação?

33-) Questão – Qual as propriedades do processo de fabricação utilizando “chemical

vapour deposition” (rendimento, características e limitações)

34-) Questão – Explique e complete a figura abaixo:

35-) Questão – Quando foi descoberto processamento utilizando “feixe de laser”? Qual o

princípio de fabricação?

36-) Questão – Qual as propriedades do processo de fabricação utilizando “feixe de laser”

(rendimento, características e limitações)

37-) Questão –Qual o outro nome comumente referido ao processo “feixe de laser”

38-) Questão – Explique e complete a figura abaixo, além de apresentar a diferença entre

eles:

39-) Questão – Explique e complete a figura abaixo

40-) Questão – Quais são as possíveis estruturas de SWNT e MWNT

41-) Questão – Explique a estrutura abaixo:

42-) Questão – Porque a distância intertubos no MWNT é maior que em folhas de

grafeno? Qual o valor apresentado nas estruturas respectivamente?

43-) Questão – Explique a estrutura abaixo:

44-) Questão – Como são chamadas estruturas (texturas)? Por que também são chamadas

de nanofibras?

45-) Questão – Explique as estruturas abaixo:

46-) Questão – Qual a peculiaridade da estrutura (textura) bambo?

47-) Questão – Qual tipo de estrutura apresenta maior fator de forma? O que isso implica

em se achas suas extremidade? Cite um exemplo comparando escalas? Dica: nm m e

m km

48-) Questão – Entre SWNT e MWNT, qual apresenta comprimentos médios maiors?

49-) Questão – Qual temperatura de estabilidade de SWNT em atm inerte e oxidante.

Quais os mecanismos de degradação presentes?

50-) Questão – Por que nanotubos são de importância para propriedades de adsorção?

51-) Questão – Qual estrutura apresenta maior área superficial, SWNT ou MWNT?

Porque?

52-) Questão – Como fazer um tratamento para aumentar a área superficial de um

nanotubo? Quais os mecanismos presentes e por que ocorre o predominante aumento da

área superficial em detrimento à degradação da estrutura atômica?

53-) Questão – Quais as propriedades que influenciam as propriedades ópticas e

eletrônicas?

54-) Questão – Comente por que quando:

1. L<<Lφ, L<<Lm, o modo é balístico;

2. Lφ<<Lm< L, o modo é difusivo;

3. Lm<<Lφ<<L é localizado.

4.

55-) Questão – Cite propriedades mecânicas (módulo elástico, tensão de ruptura, módulo

de flexão) de:

1. SWNT;

2. MWNT.

56-) Questão – Por que MWNT apresentam, proporcionalmente, maior módulo de flexão

que SWNT. Essa comparação é possível ser feita em quais condições de dimensão?

57-) Questão – Por que nanotubos apresentam maior resolução lateral em relação a

catilevers convencionais de cerâmica?

58-) Questão – Por que nanotubos são importantes para aplicações de sensores?

59-) Questão –Qual a repercussão de sensores que utilizam nanotubos apresentarem

menor tempo de resposta?

60-) Questão – Explique a situação abaixo:

61-) Questão – Qual a influencia de utilizar nanotubos como suporte para processos

catalíticos.

62-) Questão – Qual o advento de utilizar um nanotubo com nanopartículas depositadas

na sua superfície?

63-) Questão – Cite um advento em utilizar nanotubos para aplicações de :

1. Armazenamento de gases;

2. Compósitos metálicos;

3. Compósitos poliméricos;

4. Compósitos cerâmicos;

5. Nanoeletronicas.

64-) Questão – Por que é razoável inferir riscos à saúde e ao meio ambiente à nanotubos.

65-) Questão – Associe a reatividade de grafeno, nanotubo e fulereno em função da

distância interatômica, indicando qualitativamente que apresenta maiores valores até

quem apresenta menores valores.

66-) Questão – Explique a figura abaixo:

67-) Questão –Qual classificação é correta atribuir à figura abaixo e porque, i.e.

nanopartículas, nanorods, nanoflower, nanolayers:

Anexo: