Provas anteriores - Pós-Graduação em Nanociências e Materiais

PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
EDITAL No. 01/2013 - Processo Seletivo Para Mestrado e Doutorado em Nanociências
e Materiais Avançados para início no 3º Quadrimestre de 2013.
Instruções:
A prova deverá ser respondida à tinta e sem rasuras. A interpretação faz parte da prova.
É para devolver a folha de perguntas junto com a de respostas.
Duração: 3 horas. Cada parte deverá ser respondida na folha de resposta correspondente.
Prova Escrita
PARTE 1 – Área Materiais Funcionais
• Artigo “Nanowire photonics”, Nature Photonics 3, 2009, pp 569 – 576 - DOI:
10.1038/nphoton.2009.184;
Questões:
1) Segundo o trabalho, quais as vantagens e desvantagens em se utilizar os nanofios em
fotônica? Justifique.
2) Explique o funcionamento e como construir Nanoleds e Nanolasers.
3) Por que o uso de nanofios em células solares é promissor?
PARTE 2 – Área Polímeros
• Artigo “Effect of organoclay structure on nylon 6 nanocomposite morphology and properties”,
Polymer 43, 2002, pp 5915–5933 - DOI: 10.1016/S0032-3861(02)00400-7
Questões:
1) Descreva de forma clara e sucinta do que trata o artigo.
2) Qual o interesse no estudo destes materiais?
3) Qual o tipo de processamento usado na obtenção dos nanocompósitos? existem outros
meios de se obter estes materiais?
4) Quais as técnicas experimentais usadas no trabalho e quais os principais resultados
obtidos através delas?
5) Pelas conclusões obtidas, na sua opinião, qual foi a principal contribuição científica à
área do conhecimento abordada no trabalho.
PARTE 3 – Simulação e Modelagem
Artigo : “Nonlinear material behaviour of spider silk yields robust webs”Nature 482, 2012, pp
72–76) -DOI:10.1038/nature10739
Questões:
1) Como as simulações computacionais e cada modelo utilizado nesse trabalho
contribuíram na formalização das conclusões do estudo acima.
2) Descreva e compare o comportamento mecânico das teias de aranha quando submetida
a cargas locais e globais. Nesse processo, quais propriedades são dominantes para o
melhor desempenho mecânico das teias?
PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
EDITAL No. 02/2012 - Processo Seletivo Para Mestrado e Doutorado em Nanociências e
Materiais Avançados para início no 1º Quadrimestre de 2013.
Instruções
A prova deverá ser respondida à tinta e sem rasuras.
Prova 1 – Materiais Funcionais
Artigo : “The potential environmental impact of engineered nanomaterials”, Nature
Biotechnology 21 (10), 2003, pp 1166-1170; DOI: 10.1038/nbt.875
Questão :
1. O uso de materiais na escala nanométrica em produtos comerciais tem se tornado cada vez
mais comum. A palavra nanotecnologia também tem sido alvo dos responsáveis pelas agências
de marketing como apelo para aumentar a venda dos produtos. É verdade que os materiais na
escala nanométrica têm potencializado propriedades e/ou proporcionado a descobertas de novas
propriedades antes não existentes nesses mesmos materiais na sua forma original (“bulk”). Nos
últimos anos uma dúvida até então pouco investigada surge como um dos principais temas de
pesquisas na área de nanociência e nanotecnologia que se refere ao impacto do uso dos
nanomateriais no cotidiano. Com base nesse artigo publicado na Nature Biotecnology qual o
impacto do uso dos nanomateriais pelos seres humanos? Use de exemplos, também comentando
sobre quantidades quando pertinente.
Prova 2 – Polímeros
Artigo : “Conducting-Polymer Nanomaterials for High-Performance Sensor Applications:
Issues and Challenges”, Advanced Functional Materials 19, 2009, pp 1567-1576; DOI:
10.1002/adfm.200801141
Questões :
1. Suponha que um aluno de pós-graduação irá desenvolver um projeto de pesquisa na área de
polímeros condutores para aplicação em biossensores.
Com base nos conceitos abordados no artigo proposto, responda as questões:
a) Cite e discuta as principais vantagens e desvantagens de empregar a nanoescala para
desenvolver esses sensores.
b) Que tipo de técnica poderia auxiliar o aluno no estudo da eficiência do transporte de cargas
do dispositivo fabricado? Explique os conceitos físico-químicos envolvidos.
2. Com base no artigo proposto explique porque a amônia (NH3)g é uma espécie química
utilizada no estudo da influência do tamanho do diâmetro de nanotubos e nanofios em sensores
fabricados utilizando-se polímeros como o polipirrol e polianilina.
3. Considerando-se a estrutura química da polianilina (figura 1) explique porque este polímero
permite a condução de elétrons através da sua cadeia.
Figura 1. Estrutura polianilina
Prova 3 – Simulação e Modelagem
Artigo : “Predictive Self-Assembly of Polyhedra into Complex Structures”, Science 337, 453
(2012) DOI:10.1126/science.1220869).
Questão :
1) Em relação ao artigo acima, mostre como podemos usar métodos teóricos para predizer a
ocorrência e estabilidade de diferentes estruturas de materiais e explique com base em qual
variável poderemos afirmar que determinadas estruturas são mais estáveis que outras.