Uma equipe de um instituto federal desenvolveu uma fina camada de grafeno para um dispositivo portátil de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma equipe de um instituto federal desenvolveu uma fina camada de grafeno para um dispositivo portátil de monitoramento da qualidade da água. O dispositivo precisa detectar pequenas concentrações de íons, funcionar com baixo consumo de energia e permanecer flexível para ser usado em diferentes superfícies. Nos testes, a camada de grafeno apresentou elevada condutividade elétrica, grande área superficial e resistência mecânica, propriedades que favorecem a interação com as espécies químicas presentes na água e a rápida transmissão do sinal elétrico. Com base nessas características, a equipe pretende escolher a aplicação tecnológica mais diretamente relacionada ao funcionamento do dispositivo. Considerando as propriedades do grafeno descritas no texto-base, qual aplicação atende diretamente à finalidade do dispositivo desenvolvido pela equipe?
- A) Dispositivos termoelétricos
- B) Compósitos estruturais
- C) Sensores eletroquímicos
- D) Revestimentos anticorrosivos
- E) Embalagens inteligentes
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a finalidade do dispositivo. Ele deve detectar pequenas concentrações de íons na água, com baixo consumo de energia e flexibilidade.
- Relacione as propriedades do grafeno citadas no texto. A elevada condutividade elétrica e a grande área superficial favorecem a interação com espécies químicas presentes na água e a transmissão rápida do sinal elétrico. Ou seja, o material converte uma interação química em um sinal elétrico mensurável.
- Avalie as alternativas. Sensores eletroquímicos são dispositivos que transformam uma reação ou interação química em sinal elétrico, exatamente o que o dispositivo precisa fazer. Portanto, a alternativa C é a aplicação diretamente relacionada ao funcionamento do dispositivo.
- Verifique as demais. Dispositivos termoelétricos dependem de diferença de temperatura para gerar eletricidade, não de detecção de íons. Compósitos estruturais aproveitam a resistência mecânica, mas não detectam substâncias. Revestimentos anticorrosivos visam proteger superfícies contra corrosão, e embalagens inteligentes monitoram condições de alimentos ou produtos, funções sem relação direta com a detecção de íons em água.
- Conclusão. O gabarito oficial C está correto, pois a combinação de alta condutividade, grande área superficial e interação com espécies químicas caracteriza um sensor eletroquímico.
💡 Dica: Pense nas aplicações tecnológicas mais recentes do grafeno.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a condutividade elétrica do grafeno à geração de energia por diferença de temperatura, sem perceber que o dispositivo precisa detectar íons, e não converter calor em eletricidade.
Por que engana: Confundir aplicações do grafeno com materiais comuns, como pensar que é usado em embalagens ou construção civil sem considerar suas propriedades eletrônicas.
O aluno foca apenas na resistência mecânica citada no texto e ignora que a função do dispositivo é química e elétrica, não estrutural.
A elevada condutividade elétrica do grafeno facilita a transmissão do sinal gerado pela detecção, enquanto sua grande área superficial favorece a interação com os íons presentes na água. A flexibilidade também é compatível com dispositivos portáteis e adaptáveis. Por isso, a aplicação diretamente relacionada ao caso é a produção de sensores eletroquímicos.
O aluno lembra que o grafeno é usado como barreira protetora e supõe que sua aplicação principal seria evitar corrosão, sem considerar a finalidade de monitoramento da água descrita no enunciado.
O aluno identifica a ideia de monitoramento e de inteligência no nome da alternativa, mas não percebe que embalagens inteligentes tratam de condições de conservação de produtos, não da detecção de íons em água.
Raio-X da questão
aplicações do grafeno
avaliacao
propriedades do grafeno · materiais condutores eletricos
Revisar as propriedades e aplicações do grafeno na tecnologia.
Confundir aplicações do grafeno com materiais comuns, como pensar que é usado em embalagens ou construção civil sem considerar suas propriedades eletrônicas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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