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Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Ilustração com três vistas de um material em camadas. Na parte de cima, uma peça curvada tem uma camada escura e outra clara, com os sinais "−" e "+" nas extremidades e as indicações "Corrente elétrica" e "Ar". No meio, uma peça plana tem setas apontando para as camadas externas, rotuladas "polipirrol", e para a camada intermediária, rotulada "Eletrólito polimérico"; ao lado está escrito "Sem corrente elétrica". Embaixo, uma peça curvada aparece com a polaridade invertida ("+" e "−"), com "Ar" e "Corrente elétrica" indicados. Abaixo há o crédito da fonte.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
polipirrol
Eletrólito polimérico
Sem corrente elétrica
Corrente elétrica
Ar
–
+
DE PAOLI, M. A. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, maio 2001 (adaptado).
A camada central de eletrólito polimérico é importante porque
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absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
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permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
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mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
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permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
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promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.
