Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado.
TOMA, H. E. A nanotecnologia das moléculas. Química Nova na Escola,
n. 21, maio 2005 (adaptado).
O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a)
Esta questão avalia o conceito de fotoisomerização em moléculas orgânicas, especificamente no grupo azo (N=N) presente no polímero de azobenzeno.
O azobenzeno possui uma ligação dupla entre dois átomos de nitrogênio (\\text{N=N}\) que conecta dois anéis aromáticos. Essa ligação pode existir em duas configurações geométricas: a forma trans (grupos fenila em lados opostos da ligação \\text{N=N}\), que é mais estendida, e a forma cis (grupos fenila no mesmo lado), que é mais compacta. A luz UV (365 nm) converte o polímero da forma trans para a cis, encurtando a cadeia e curvando a lâmina. A luz visível (420 nm) reverte o processo, voltando à forma trans, mais extendida. Essa alternância explica o movimento observado na figura.
A alternativa que descreve vibração atômica está incorreta porque esse fenômeno, associado à espectroscopia no infravermelho, não gera movimento macroscópico reversível induzido por comprimentos de onda específicos de luz visível/UV. A tautomerização envolve transferência de próton entre isômeros, o que não ocorre aqui. A ressonância eletrônica é uma propriedade estática da molécula, não um fenômeno dinâmico reversível. Por fim, a variação conformacional se refere a rotações em torno de ligações simples — o que ocorre aqui é uma isomerização configuracional (geométrica) em torno da ligação dupla \\text{N=N}\, não uma mudança conformacional.
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