{"id":4462,"date":"2016-05-31T14:26:34","date_gmt":"2016-05-31T17:26:34","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=4462"},"modified":"2016-06-06T16:08:48","modified_gmt":"2016-06-06T19:08:48","slug":"artigo-em-destaque-nanotubos-que-se-espiralam-ao-som-de-tango-ou-chorinho","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-nanotubos-que-se-espiralam-ao-som-de-tango-ou-chorinho\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Nanotubos que se espiralam ao som de tango ou chorinho."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: Defect-Free Carbon Nanotube Coils. <\/strong>Nitzan Shadmi, Anna Kremen, Yiftach Frenkel, Zachary J. Lapin, Leonardo D. Machado, Sergio B. Legoas, Ora Bitton, Katya Rechav, Ronit Popovitz-Biro, Douglas S. Galv\u00e3o, Ado Jorio, Lukas Novotny, Beena Kalisky, and Ernesto Joselevich. Nano Lett., 2016, 16 (4), pp 2152\u20132158. DOI: 10.1021\/acs.nanolett.5b03417.<\/p>\n

Nanotubos que se espiralam ao som de tango ou chorinho<\/strong><\/p>\n

Entre as numerosas aplica\u00e7\u00f5es que se vislumbram para os nanotubos de carbono, constam alguns dispositivos nanoeletr\u00f4nicos que aproveitariam a excelente capacidade de conduzir a eletricidade que os diminutos tubos de grafeno podem apresentar.\u00a0Para que os nanotubos tenham um bom desempenho em algumas aplica\u00e7\u00f5es desse tipo, um dos formatos mais adequados seria o espiralado, formado por um nanotubo \u00fanico, com suas duas pontas livres de modo a poder fazer contato com outros componentes dentro de um dispositivo.\u00a0<\/strong>Al\u00e9m disso, para n\u00e3o perder condutividade, a bobina de nanotubo deveria apresentar baixa densidade de defeitos estruturais.<\/p>\n

Contudo, na pr\u00e1tica, conseguir que tubinhos de 1 nm de di\u00e2metro se enrolem em espirais sem gerar imperfei\u00e7\u00f5es e deixando suas pontinhas separadas do feixe n\u00e3o \u00e9 tarefa simples para o ser humano.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Capa da Nano Letters. Representa\u00e7\u00e3o de uma espiral formada por um \u00fanico nanotubo de carbono enrolado. Acima \u00e0 direita, a inser\u00e7\u00e3o destaca, por meio de uma imagem de microscopia eletr\u00f4nica de varredura, o corte transversal de uma espiral real obtida pela equipe de cientistas.<\/figcaption><\/figure>\n

Num artigo publicado na prestigiada revista Nano Letters<\/em>, destacado na capa da edi\u00e7\u00e3o de abril deste ano, uma equipe de 14 cientistas reportou a forma\u00e7\u00e3o de espirais de nanotubos, sem defeitos e com pontas livres, a partir de um mecanismo de enrolamento espont\u00e2neo de nanotubos de carbono de parede \u00fanica. O trabalho foi liderado por pesquisadores do Weizmann Institute of Science (Israel) e contou com participa\u00e7\u00e3o de quatro cientistas de universidades brasileiras (Unicamp, UFMG e Universidade Federal de Roraima), do ETH Z\u00fcrich (Su\u00ed\u00e7a) e da israelense Bar-Ilan University.<\/p>\n

A equipe disp\u00f4s nanopart\u00edculas de ferro sobre substratos de di\u00f3xido de sil\u00edcio e acrescentou um g\u00e1s contendo carbono – uma combina\u00e7\u00e3o conhecida por promover o crescimento de longos nanotubos de parede \u00fanica, que podem chegar a mais de 100 micrometros de altura. Os nanotubos crescem como \u00e1rvores, de forma perpendicular ao substrato.<\/p>\n

Nessas condi\u00e7\u00f5es, os cientistas geraram uma s\u00e9rie de nanotubos de carbono nas amostras, sendo que alguns deles se apresentaram espontaneamente em formato de espiral. Os autores analisaram as espirais de nanotubos por meio de microscopia eletr\u00f4nica de varredura e de transmiss\u00e3o e de microscopia de for\u00e7a at\u00f4mica, obtendo informa\u00e7\u00f5es como o di\u00e2metro, altura e quantidade de voltas das espirais. Usando a t\u00e9cnica de espectroscopia Raman, os autores continuaram investigando as espirais de nanotubos e conclu\u00edram que a concentra\u00e7\u00e3o de defeitos estruturais era muito baixa e que o di\u00e2metro e quiralidade dos nanotubos eram os mesmos ao longo de toda a espiral. As an\u00e1lises por Raman foram parcialmente realizadas na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) pelo professor Ado Jorio<\/a>.<\/p>\n

Para compreender o mecanismo de forma\u00e7\u00e3o das espirais, a equipe apelou para simula\u00e7\u00f5es atom\u00edsticas de din\u00e2mica molecular, que estudam os movimentos f\u00edsicos de \u00e1tomos e mol\u00e9culas. Essas simula\u00e7\u00f5es foram dirigidas pelo professor Douglas Soares Galv\u00e3o<\/a>\u00a0(Instituto de F\u00edsica Gleb Wataghin- Unicamp) e realizadas pelo p\u00f3s-doc Leonardo Dantas Machado<\/a>, ex-orientando de Galv\u00e3o, e pelo professor Sergio Benites Legoas<\/a>\u00a0(Universidade Federal de Roraima), ex-bolsista de p\u00f3s-doutorado do grupo de Galv\u00e3o. No IFGW \u2013 Unicamp, Douglas Galv\u00e3o coordena um grupo de pesquisa especializado em simula\u00e7\u00e3o e modelagem computacional de propriedades de nanoestruturas, em especial envolvendo nanofios e nanotubos, que colabora frequentemente com grupos experimentais de diversos pa\u00edses.\u00a0Por meio das simula\u00e7\u00f5es, o grupo consegue estudar, compreender e prever fen\u00f4menos que \u00e0s vezes n\u00e3o conseguem ser diretamente visualizados ou experimentalmente acessados na escala de tempo em que ocorrem.<\/p>\n

Em grandes linhas, as simula\u00e7\u00f5es realizadas mostraram que, depois de crescerem verticalmente, os nanotubos que tinham formado espirais come\u00e7aram a se depositar de baixo para cima sobre o substrato formando uma primeira volta, como resultado da sua intera\u00e7\u00e3o com o fluxo de g\u00e1s de carbono e com o substrato. Depois desse passo inicial, os nanotubos continuaram a se depositar em formato de espiral, espontaneamente e com const\u00e2ncia, completando at\u00e9 74 voltas.<\/p>\n

A equipe tamb\u00e9m investigou o desempenho das espirais como indutores (dispositivos espiralados ao longo dos quais passa corrente el\u00e9trica, gerando um campo magn\u00e9tico, tamb\u00e9m conhecidos como bobinas eletromagn\u00e9ticas) – uma aplica\u00e7\u00e3o dos nanotubos que n\u00e3o tinha sido estudada at\u00e9 esse momento. As espirais de nanotubos do artigo da Nano Letters<\/em> demonstraram que, apesar de altamente condutoras, n\u00e3o est\u00e3o prontas ainda para serem usadas como indutores eficientes. Contudo, por meio da an\u00e1lise de seu comportamento el\u00e9trico e magn\u00e9tico, o artigo trouxe valiosas e novas informa\u00e7\u00f5es que podem ser utilizadas no desenvolvimento de dispositivos indutores a partir de nanotubos.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Capa da Physical Review Letters destacou em 2013 outro artigo da equipe internacional de cientistas, liderada na ocasi\u00e3o por Galv\u00e3o, sobre serpentinas de nanotubos de carbono.<\/figcaption><\/figure>\n

De acordo com o professor Galv\u00e3o, o trabalho publicado na Nano Letters<\/em> \u00e9 uma continua\u00e7\u00e3o de um projeto anterior sobre serpentinas de carbono, que envolveu seu grupo, o grupo de Israel, liderado por Ernesto Joselevich, e o professor Ado Jorio (UFMG). Esse primeiro trabalho tamb\u00e9m gerou um artigo destacado na capa de uma prestigiada revista, no caso, a Physical Review Letters<\/em> (Dynamics of the Formation of Carbon Nanotube Serpentines<\/em>, L. D. Machado, S. B. Legoas, J. S. Soares, N. Shadmi, A. Jorio, E. Joselevich, and D. S. Galv\u00e3o, Phys. Rev. Lett. 110, 105502 \u2013 Published 8 March 2013).<\/p>\n

A hist\u00f3ria da colabora\u00e7\u00e3o entre os brasileiros e o grupo de Israel, conta Galv\u00e3o, come\u00e7ou em uma confer\u00eancia na Espanha, na qual o brasileiro assistiu a uma apresenta\u00e7\u00e3o de Joselevich sobre os nanotubos de carbono com formato de serpentina. \u201cEu achei o problema muito interessante\u201d, diz Galv\u00e3o. Por coincid\u00eancia, os dois cientistas se encontraram novamente num evento brasileiro de f\u00edsica da mat\u00e9ria condensada e almo\u00e7aram juntos na companhia de Ado Jorio. Ali nasceu a colabora\u00e7\u00e3o. \u201cDo ponto de vista de simula\u00e7\u00e3o, era um projeto bastante desafiador e dif\u00edcil (al\u00e9m da necessidade de desenvolver novos protocolos especificamente para o problema, as simula\u00e7\u00f5es envolveram milh\u00f5es de \u00e1tomos), mas o Leonardo e o Legoas conseguiram resolver\u201d, relata Galv\u00e3o.<\/p>\n

Al\u00e9m de consistentes do ponto de vista cient\u00edfico, as simula\u00e7\u00f5es ficaram interessantes do ponto de vista est\u00e9tico. A esse respeito, o professor Galv\u00e3o compartilha uma anedota. \u201cO Joselevich, que \u00e9 argentino de nascimento, conhece bem o Brasil e a cultura brasileira. A primeira vez que ele viu as simula\u00e7\u00f5es das serpentinas, ele disse que se lembrou da m\u00fasica \u201cBrasileirinho\u201d. N\u00f3s fizemos umas vers\u00f5es dos v\u00eddeos incorporando o Brasileirinho como trilha musical e, em homenagem a ele, dentro da rivalidade Brasil-Argentina, outras com tangos. O Brasileirinho, ganha, claro\u201d, brinca o professor.<\/p>\n

Dois v\u00eddeos de nanotubos dan\u00e7ando\u00a0e formando espirais podem ser acessados sem custo nas informa\u00e7\u00f5es de apoio (supporting info<\/em>) publicadas junto ao paper da Nano Letters<\/em>:\u00a0http:\/\/pubs.acs.org\/doi\/abs\/10.1021\/acs.nanolett.5b03417<\/wbr><\/wbr><\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: Defect-Free Carbon Nanotube Coils. Nitzan Shadmi, Anna Kremen, Yiftach Frenkel, Zachary J. Lapin, Leonardo D. Machado, Sergio B. Legoas, Ora Bitton, Katya Rechav, Ronit Popovitz-Biro, Douglas S. Galv\u00e3o, Ado Jorio, Lukas Novotny, Beena Kalisky, and Ernesto […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[829,948,105,235,947,831,33,950,949,309],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4462"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4462"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4462\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4469,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4462\/revisions\/4469"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4462"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4462"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4462"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}