Questão 46 do ENEM 2013

1º dia · Ciências da Natureza

Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura.

Esquema de um dispositivo em camadas, composto por uma camada central de eletrólito polimérico entre duas camadas de polipirrol. No centro, em repouso ("Sem corrente elétrica"), a estrutura é reta. Acima e abaixo, sob aplicação de corrente elétrica com inversão de polaridade entre os polos positivo e negativo, a estrutura curva-se para cima ou para baixo.

DE PAOLI, M. A. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, maio 2001 (adaptado).

A camada central de eletrólito polimérico é importante porque

  1. A
    absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
  2. B
    permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
  3. C
    mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
  4. D
    permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
  5. E
    promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.
Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
Ver como caiu na prova Questão 46 no caderno Azul do ENEM 2013

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