ENEM 2018 / QUESTÃO 91 (Caderno de Prova Azul)

ENEM 2018 / QUESTÃO 91 (Caderno de Prova Azul)

Enunciado:
Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimentomolecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão da lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzenoe a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura.
Com a aplicação de luz, ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado.

O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a):
(A) movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações.
(B) isomerização das ligações N=N, sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans. (resposta correta)
(C) tautomerização das unidades monoméricas do polímero, que leva a um composto mais compacto.
(D) ressonância entre os elétrons (pi) do grupo azo e os do anel aromático que encurta as ligações duplas.
(E) variações conformacional das ligações N=N, que resulta em estruturas com diferentes áreas de superfície.

Comentário: 

Essa questão do ENEM 2018 é muito especial! Primeiro, pelo fato de que ela usa um artigo publicado pelo Prof. Henrique TOMA “A nanotecnologia das moléculas” – na revista Química Nova na Escola em 2015. Além disso, outro fato inédito foi a abordagem feita na questão ao trabalhar conceitos de isômeria na ligação N=N. Isso nunca havia sido cobrado no ENEM!!!

Bom, com relação aos aspectos da nanotecnologia, essa questão do ENEM fez uma correlação com o tema muito em destaque nas pesquisas na área da Nanotecnologia: as “maquinas moleculares”. Foi esse trabalho que concedeu o Prêmio Nobel de 2016 aos três pesquisadores: Fraser Stoddart, Jean-Pierre Sauvage, Bernard Feringa e colocou a nanotecnologia em destaque nos noticiários do mundo todo ao ser divulgado o o prêmio. A questão procurou apresentar aos estudantes que já é possível criar estruturas com alta organização molecular para se criar nanodispositivos com movimentos de dimensões atômicas. O interessante é que essas pesquisas vem realmente ganhando muito destaque, e a “engenharia de sistemas moleculares complexos” vem sendo aperfeiçoada com o avanço da nanotecnologia. Tanto que já se diz que no futuro, a próxima evolução da eletrônica será a ELETRÔNICA MOLECULAR. O fato é que, hoje é possível conectar moléculas para criar estruturas que respondem à estímulos externos, como a luz por exemplo e de fato, isso pode ser entendo como a “nanotecnologia das moléculas”.

Em 2016, o Prêmio Nobel de Química reconheceu o avanço das pesquisas no sentido de construção das menores máquinas do mundo – chamado de “MÁQUINAS MOLECULARES”. Observe na imagem, que em um dos trabalhos, foi feito uma complexa organização de moléculas para criar um sistema batizado de “nano-car” ou “carro nanométrico”, onde esse “nanorobô” conseguiu fazer pequenos movimentos sobre uma superfície ao incidir luz sobre ele.

Para se ter uma ideia da importância desses avanços na construção de sistemas complexos envolvendo moléculas, reescrevo o texto oficial emitido pela Academia Real de Ciências da Suécia ao conceder o prêmio ao trio. Disseram eles: “…em termos de desenvolvimento, o motor (máquina) molecular está no mesmo estágio que o motor elétrico estava nos anos 1830, quando os cientistas exibiam várias rodas e manivelas rodando, sem saber que elas levariam ao desenvolvimento de trens elétricos e outros equipamentos que se tornaram essenciais na atualidade.”

Algo incrível! Em 1830 niguém imaginaria a importância do motor elétrico para a sociedade atual. Em 2016, máquinas moleculares são capazes apenas de produzirem pequenos movimentos e isso talvez, façam com que as pessoas digam ” ah! então não servem para muitas coisa”. Mas o que importa, é a forma como a Ciência se desenvolveu para checar até esse ponto de ter a habilidade de construir sistemas tão complexos e autoorganizados envolvendo moléculas e ainda dar à eles, a capacidade produzirem movimentos controlados. Isso aponta na direção de que num futuro próximo, as máquinas moleculares poderão executar atividades importantes, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos.

Quem quiser ampliar um pouco mais o conhecimento nessa campo das máquinas moleculares, vale a pena dar uma lida no artigo da Química Nova 2017 intitulado: O PRÊMIO NOBEL DE QUÍMICA EM 2016: MÁQUINAS MOLECULARES, dos pesquisadores:

Karla S. Feua, , Francisco F. de Assisa , Siddavatam Nagendraa  b , Ronaldo A. Pillia 

aInstituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, 13084-971 Campinas – SP, Brasil

bInstituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, 13566-590 São Carlos – SP, Brasil

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422017000100113

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