Texto extraído do Blog
http://ceticismo.net/
Um dos ramos mais interessantes da Física é o
eletromagnetismo. Desde emissões de rádio-difusão até aquele maldito laser
verde que algum desgraçado aponta para os seus olhos, passando por pilhas,
bússolas, chuveiros elétricos, células fotoelétricas etc. a interação da
eletricidade e o magnetismo mudou muito da condução de experimentos
científicos. Uma parte destes experimentos podem ser feitos até por crianças de
4 anos e não estou falando em deixá-las colocar o dedo na tomada. Estou falando
no ato de atritar peças diversas e ver o aparecimento de cargas. O nome disso?
Eletricidade estática.
Uma recente pesquisa promete esclarecer muitos
pontos obscuros sobre a eletricidade estática. Enquanto antes achava-se que não
havia uma grande transferência de uma grande quantidade de carga elétrica, a
pesquisa publicada por cientistas da Northwestern University,
em Illinois, EUA, mostra que não é bem assim.
Sabemos que não são todas as substâncias
que podem apresentar eletricidade estática por meio de atrito, onde a carga que
aparece localiza-se na superfície. Mas, de acordo com um artigo publicado na
revista Science, cargas podem ser
transferidas de formas diferentes entre materiais idênticos, onde o ponto-chave
seriam reações químicas, levando à geração de cargas positivas e negativas que
se disporiam de forma diferente, fazendo aparecer polos.
A equipe conduzida pela equipe do dr.
Bartosz Grzybowski observou a eletrização de contato entre duas folhas da
mesma substância. Isso, de certa maneira, não deveria ocorrer, já que ambas as
substâncias teriam potenciais de oxidação/redução iguais. No máximo, poderia
haver caso a concentração e densidade dos corpos fossem diferentes ou houvesse
diferença de aeração, mas não foi esse o caso. As duas folhas eram idênticas em
tudo então, porque diabos apareceu a eletrização? Reações químicas estão
descartadas. Pelo menos, em nível observável.
O processo de eletrização é conhecido desde os
tempos de Tales de Mileto, um cientistas espertinho que ganhou muito dinheiro
ao prever mudanças climáticas, sendo o pai da Meteorologia. Ele percebeu que
atritando bastões de âmbar com lã fazia com que o bastão ficasse com a
capacidade de atrair pequenos fiapos de tecido. Imagino as distintas senhoras
da época vendo Tales descascand… atritando o bastão com lã e pensando que ele
era um pervertido. Mas, nesse caso, eram duas substâncias diferentes.
A equipe do dr. Grzybowski intuiu, portanto, que
a melhor explicação estaria na superfície do material, que em vez de ser
uniforme seria um mosaico de regiões doadoras de elétrons e áreas receptoras.
Como isto acarretaria numa desordem no arranjo em nível subatômico, seções da
superfície teriam, então, maior concentração de elétrons do que outras seções.
Como em Ciência não basta ter intuições — e Tales
achava que aquela baboseira de ficar olhando pra ontem, pensando na morte da
bezerra era mais importante que meter a mão na massa –, os vassalos
colaboradores do dr. De-Nome-Esquisito realizaram uma eletrização por contato
usando isoladores feitos com policarbonato entre outros polímeros, além de um
semicondutor de silício e um condutor feito de alumínio. As superfícies
carregadas foram então digitalizados em altíssima resolução usando Microscopia de força Kelvin, uma variante de microscopia de
força atômica, que é capaz de ler a quantidade de carga em uma superfície, que
só perde em complicação para a lista do supermercado que minha mulher prepara.
Os scans mostraram que as superfícies
resultantes foram mosaicos, com áreas de cargas positivas e negativas da ordem
de um micrômetro ou menos de largura. Todos os materiais testados por eles,
mostraram o mesmo padrão de mosaico. A área de cada seção do mosaico foi estimada
em 10 nm², sendo um nanômetro (1 nm) igual a 10–9m.
Efetuando uma espectroscopia detalhada de um dos
polímeros, os pesquisadores descobriram que dentro do referido polímero
aconteciam reações químicas que podiam interferir no aparecimento de cargas.
Quando temos uma reação de oxirredução, há transferência de elétrons de uma
substância (redutor) para outra (oxidante). É nisso que se baseiam as pilhas.
Uma análise profunda mostrou que, de fato, algum material é transferido de uma
superfície para outra. Usando pedaços separados de flúor e silício contendo
polímeros permitiu aos autores observar que os sinais consistentes com a
presença de flúor foram detectados na amostra de silício após o contato.
As dimensões analisadas podem parecer pequenos,
mas devemos ter em mente a quantidade de elétrons que se movimentam — não só
por contato, mas por atrito — por nm² acabam sendo grandes se levarmos em conta
toda a área do material. Cargas tão volumosas que seriam capazes de iluminar
Chicago com um único rotor de helicóptero.
Fonte: Ars Technica
Excelente artigo...
ResponderExcluir