#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

1 A imagem do ‡tomo
Microscópio eletrônico de
varredura por tunelamento
eletrônico.
O prefixo nano
corresponde a um
bilionésimo do metro
(10 29 ).
Comparativamente,
se a distância entre os
extremos norte e sul
do Brasil (Caburaí
ao Chuí) possuísse
a medida de 1 metro,
um grão de milho
teria a medida
de 1 nanômetro.
Alessandro Della Bella/Corbis/Latinstock
Imagens dão segurança para tirarmos conclusões.
Foram necessários lunetas e telescópios para entendermos
melhor o Universo. Da mesma forma, os microscópios
nos ajudaram a compreender aquilo que não podemos ver
a olho nu.
Hoje o átomo já é uma realidade "visível".
O instrumento que nos permite "ver" o átomo é o microscópio
eletrônico de varredura por tunelamento (scanning
tuneling microscop – STM), criado em 1981 pelo físico alemão
Gerd Binnig (1947-) e pelo físico suíço Heinsich Rohrer (1933-
-2013), ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 1986.
No STM, um material piezoelétrico, ou seja, que produz eletricidade ao ser
submetido à pressão, faz a ponta de uma agulha finíssima, cuja extremidade é
de apenas 1 átomo, subir e descer percorrendo a amostra a uma distância de
0,5 nm a 1,0 nm – 1 nm (1 nanômetro) equivale a 1,0 ? 10 29 metros.
Surge então uma minúscula corrente elétrica entre a ponta da agulha e a
amostra, consequência do chamado efeito de tunelamento, pela qual os elétrons
pulam de um ponto a outro, apesar de, segundo regras da Física clássica, não
poderem fazê-lo por falta de energia.
O movimento de vaivém da agulha é registrado por um computador:
• Se a ponta passa sobre protuberâncias, a corrente aumenta (voltagem positiva),
• Se a ponta passa por uma lacuna, a corrente diminui (voltagem negativa).
O resultado é um mapa da trajetória da agulha aumentado 100 milhões de
vezes pelo computador, no qual as protuberâncias são os átomos e as lacunas,
os espaços vazios existentes entre eles.
O STM abriu caminhos para a pesquisa de novos materiais e um novo campo
da ciência: a nanotecnologia.
Paulo Manzi/Arquivo da editora
tubo cerâmico
piezoelétrico
e eletrodos
amplificador
unidade de controle
e varredura
A ilustração
está fora de
escala. Cores
fantasia.
sonda
Esquema simplificado
de um microscópio
eletrônico de varredura
por tunelamento.
unidade de processamento
microcomputado
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Capítulo 6