Questão 46 do ENEM 2013 — Química
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.
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
Resolução comentada
O movimento do músculo artificial depende de íons saindo de um filme de polipirrol e entrando no outro. A camada central de eletrólito polimérico é essencial porque permite a difusão dos íons quando se aplica a diferença de potencial, fechando o circuito elétrico — sem esse trânsito iônico, a oxidação e a redução não se sustentam.
A ideia de condução de elétrons livres erra o tipo de condução: eletrólitos conduzem íons, não elétrons livres — a condução eletrônica ocorre nos eletrodos e no circuito externo, não na camada central.