Novos cientistas.

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• Extração de DNA de células vegetais (kiwi)

           Com esta atividade pretende-se:

• Conhecer técnicas de extração de DNA das células;

• Compreender o processo necessário à extracção de DNA;

         

Ao adicionar  álcool ao extrato de kiwi começaram a surgir, a pouco e pouco, fitas brancas muito finas de DNA, mas como ainda não eram bem visíveis aguardámos mais  alguns minutos para ver a reação.

As células tiveram de ser bem esmagadas para se conseguir extrair  a maior quantidade possível de material genético.

Utilizou-se sal para ajudar a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, impedindo que elas precipitem com o DNA. O sal também proporciona um ambiente favorável ao DNA, e contribui com iões positivos que neutralizam a carga negativa.

O detergente ajuda a dissolver a bicamada lipídica que compõe a membrana plasmática e as membranas dos organelos.

Utilizou-se o álcool porque o DNA não é solúvel neste solvente, permitindo assim a sua visualização.

Foi uma experiência diferente do habitual e muito enriquecedora!

 

 

• Construção de células solares sensibilizadas com corantes naturais

 Com esta atividade pretende-se:

• Compreender o funcionamento de uma célula solar (fotoeletroquímica);

• Perceber as diversas aplicações dos novos materiais funcionais (nanomateriais);

         

As células solares sensibilizadas com corante ou “Dye Solar Cells” (DSC), como são conhecidas, são células solares fotoelectroquímicas que convertem a energia solar em energia elétrica por um processo semelhante ao que ocorre durante a fotossíntese nas plantas. Desde a sua descoberta, na década de 90, pelo professor Michael Grätzel da Escola Politécnica Federal de Lausane (Suiça), vários trabalhos de investigação têm sido realizados no sentido de aumentar a eficiência e a estabilidade destas células para que possam vir a ser comercializadas num futuro próximo.

As DSC são formadas por um material “semicondutor” (TiO2) revestido por um corante, natural ou sintético, que tem como função captar a radiação solar (“fotões) e transferir “eletrões” para o interior da célula, gerando assim corrente elétrica que é depois recolhida por um catalisador de carbono. A função deste catalisador, em conjunto com o eletrólito de iodo, é devolver os eletrões ao corante, fechando assim o circuito elétrico – porque os eletrões não se perdem!  Em cada ciclo é gerada corrente elétrica que pode ser convertida noutro tipo de energia, como por exemplo energia luminosa.

 

 

• Eletrólise da água

 Com esta atividade pretende-se:

• Estudar a decomposição da água nos elementos que a constituem  (H2 e O2);

• Compreender o processo de eletrólise.

         

A eletrólise é um processo eletroquímico cujas leis foram estabelecidas pelo físico e químico inglês Michael Faraday, em 1833, e referidas no seu famoso tratado, Experimental Researches in Electricity. A eletrólise é um processo que recorre ao efeito da passagem de uma corrente elétrica num sistema para promover uma reação química, convertendo energia elétrica em energia química.

A água pura não é condutora de eletricidade, pelo que é necessário adicionar um eletrólito (sulfato de sódio: Na2SO4) para obter uma solução condutora. A passagem da corrente elétrica pela solução promove uma reação de oxidação-redução não espontânea (célula eletroquímica) e consequente decomposição da água (H2O) em oxigénio (O2) e hidrogénio (H2).

Numa célula eletroquímica existem dois polos: ânodo (polo positivo) onde ocorre a oxidação e o cátodo (polo negativo) onde ocorra a redução.

A eletrólise da água pode ser utilizada para produzir, de uma forma barata e limpa, hidrogénio gasoso para ser utilizado em células de combustível (dispositivos que transformam energia química em energia elétrica) e como combustível em veículos espaciais. Nestes sistemas recombina-se o hidrogénio e o oxigénio para gerar energia e forma-se água.

 

 

• Energia cinética ao longo de um plano inclinado

 Com esta atividade pretende-se:

• Estudar o modo como varia a energia cinética de um carro com a distância percorrida ao longo de um plano inclinado sem atrito.
 

“Um carro encontra-se parado no cimo de uma rampa. Acidentalmente é destravado e começa a descer a rampa. Como se relaciona a energia cinética do centro de massa do carro com a distância percorrida ao longo da rampa?”

 

O sistema em estudo é um carro que se movimenta ao longo de um plano inclinado, partindo do repouso, por ação do seu peso. Registando-se com um sensor de movimento  as  várias posições  e a velocidade nesses pontos da trajetória o que permite calcular as respetivas energias cinéticas. Medindo-se a forca resultante que atua no carro e possível calcular-se o trabalho da resultante e comparar-se com a variação da energia cinética sofrida pelo carro.