Ciências da NaturezaENEM 2013Nível 3
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.
A camada central de eletrólito polimérico é importante porque
DE PAOLI, M. A. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, maio 2001 (adaptado).
Fonte: ENEM 2013 · questão 46 · INEP.
Aabsorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
Bpermite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.✓ correta
Cmantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
Dpermite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
Epromove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.
Resposta correta: alternativa B
💡 Explicação
O movimento do 'músculo' vem da migração de íons: quando o polipirrol oxida ou reduz, ele precisa receber ou expulsar ânions para equilibrar as cargas. A camada central de eletrólito polimérico é justamente o meio que armazena e permite a difusão desses íons quando se aplica uma diferença de potencial, fechando o circuito elétrico. A alternativa D está errada porque quem se desloca pelo eletrólito são íons, não elétrons livres; as demais falam em efeitos térmicos ou de polarização que não explicam o funcionamento descrito.Questão enviada por Marcelo Merreles ao banco público do Canetinha.