Obtenção de nanopartículas magnéticas utilizando materiais do cotidiano: síntese, caracterização e abordagem didática para o ensino médio

Abstract

Neste trabalho é apresentada uma prática experimental com materiais do cotidiano para obtenção de nanopartículas magnéticas e uma proposta didática com o tema Nanociências e Nanotecnologia, baseada na abordagem CTSA. As NPmag foram caracterizadas por espalhamento de luz e microscopia eletrônica de varredura. A proposta aliou a atividade experimental, discussões referentes à caracterização, introdução aos temas e suas aplicações. Os resultados da caracterização sugerem que a metodologia para obtenção das NPmag é eficiente para fins didáticos e a proposta didática proporcionou aprendizagem de conteúdos científicos e suas aplicações.

Quebra espontânea de simetria e mecanismo de Higgs: uma abordagem a partir dos osciladores harmônico simples e anarmônico.

“…O ponto central na analogia oscilador anarmônico -campo de Higgs consiste em substituir a coordenada oscilatória, y, em torno da posição de equilíbrio, x 0 , pelo campo de Higgs, H, que flutua em torno da configuração de mínima energia, φ 0 . Seguindo com o paralelo entre o oscilador anarmônico e o campo de Higgs, destacamos que o termo em y 2 na expressão da energia dada pela equação (15), cujo coeficiente é 1 2 k + 3 2 λx 2 0 = λx 2 0 = 1 2 2λx 2 0 , corresponde à massa do bóson de Higgs segundo a relação abaixo:…”

“…Para essa ação, em geral conhecida como "Física de Fronteira no Ensino Médio", podemos destacar o livro [13] que trata de temas como: simetrias e modelo padrão, possibilidades para além do modelo padrão, matéria escura, termodinâmica e mecânica estatística, nanotecnologia, entre outros. Podemos adicionar ainda artigos sobre temas de física de fronteira [14][15][16][17][18][19] e projetos como: o Frontier projects [20], cujo objetivo é integrar pesquisa científica de fronteira e pesquisa em ensino; ou de divulgação/minicursos como o ICTP-SAIFR [21] que visa a Física de Fronteira para a sala de aula e os mais variados públicos.…”

Análise de vídeos do YouTube a respeito da elaboração de fluidos magnéticos / Analysis of YouTube videos regarding the making of magnetic fluids

“…A obtenção das nanopartículas pode ser realizada por métodos de síntese específicas, tais como a coprecipitação hidrotérmica, sol-gel, microemulsão, dentre outras (RIBEIRO et al, 2021) que são usadas de acordo com a finalidade de uso do material. Quando FM são misturados com os géis, esses sofrem deformações quando sujeitos a ação de um campo magnético, contraindo e expandindo, assim, podem ser aplicados a dispositivos magneto-mecânicos (LACZKOWSKI, 2010).…”

“…Em aplicações ambientais, eles podem ser utilizados no tratamento de água por meio do uso de nanopartículas (SILVA, 2019), com destaque para o baixo custo de fabricação e para a facilidade de separação quando expostos a um campo magnético externo, por possuírem propriedades ferromagnéticas (RIBEIRO et al, 2021). Cada aplicação exige do fluido uma determinada propriedade, podendo as nanopartículas estarem em sistemas estáveis ou não, a depender de sua finalidade.…”