O que existe de tão especial na escala nano é a relação entre a área superficial e o volume
A resposta da pergunta acima é desafiadora se juntarmos a complexidade das forças e interações que atuam na escala nanométrica com a confusão mental causada pela nossa intuição sobre o entorno “macro” ao qual vivemos. É difícil para nós aceitarmos fatos que contrariam os fenômenos do nosso dia a dia. No entanto, uma relação muito importante pode contextualizar o que existe de tão especial na escala nano; a relação entre a área superficial e o volume.
Na escala macro, o volume de um objeto é grande comparado à sua área superficial e as propriedades relacionadas ao volume (ex: massa e inércia), tendem a dominar. À medida que diminuímos a escala, os efeitos de superfície iniciam o protagonismo, como exemplo, a velocidade ao qual a energia é dissipada. Em um objeto grande, a energia tende a se armazenar em seu volume, mas em um objeto nano, a energia tende a se dissipar através da superfície. Vamos a outro exemplo? Os efeitos aleatórios, ou efeitos brownianos, se tornam proeminentes no universo das nanopartículas, pois, a velocidade de colisões de um objeto (propriedade atribuída à superfície), se tornam maiores do que a inércia (propriedade atribuída ao volume).
Para colocar tudo na ponta do lápis, vamos observar alguns números. Um cubo de massa 1 g e com o tamanho aproximado de um dado (1 cm de aresta) tem uma área total de 6 cm2. Se cortarmos esse cubo pela metade em cada aresta, teremos 8 cubos e a área total aumentaria para 12 cm2, no entanto, se dividíssemos esse cubo em vários cubos de aresta de 1 nm, a soma desses cubos totalizaria uma área de 60000000 cm2, ou 6000m2. Ou seja, 1g desse material em escala nanométrica poderia revestir um estádio de futebol! Esse número colossal nos indica como uma pequena massa de nanopartículas pode causar um grande impacto e atribuir as propriedades especiais relacionadas com a área superficial como falamos acima. Deu para linkar tudo?
De todo modo, a mensagem final é que você pode ter propriedades incríveis, utilizando muito pouco. Ficou interessado?
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