Como são feitos os colares e pulseiras luminescentes? O material em seu interior é tóxico?

Os colares e pulseiras luminescentes, frequentemente distribuídos em festas, usam uma reação química para produzir a luz. O tubo plástico contém em seu interior um agente fluorescente em uma substância chamada oxalato, dissolvidos em um líquido viscoso, como ftalatos orgânicos, e um capilar de vidro cheio de água oxigenada. Quando o tubo é entortado, rompe-se o capilar e a água oxigenada dispara uma reação química ‘fria’ entre estes materiais, em que a energia química é convertida em energia luminosa em vez de calor, como costuma acontecer nas reações de oxidação ou combustão. As reações em que a energia das ligações químicas é convertida em fótons são chamadas quimioluminescentes.

A cor da luz emitida pode variar do azul ao vermelho, dependendo do tipo de agente fluorescente usado. O difenilantraceno emite luz azul, o perileno luz verde, o rubreno luz alaranjada e a clorofila luz vermelha. A intensidade da luz e sua duração dependem da concentração das substâncias reagentes. Como um palito de fósforo, a luz se esgota quando todo o material estiver oxidado e, portanto, não pode ser reutilizada. Essa reação também é empregada em kits de iluminação de emergência e em pescaria comercial para atração de peixes.

Esses dispositivos luminosos, entretanto, podem criar sérios problemas ambientais e à saúde humana, pois tanto o produto da reação quanto o agente fluorescente são alergênicos (podem desencadear alergia), citotóxicos e genotóxicos, ou seja, causam morte celular e alterações químicas do DNA, segundo pesquisas recentes. Os usuários, desinformados, e os barcos pesqueiros, irresponsavelmente, descartam essas ‘lanternas químicas’ usadas no lixo e nas praias. Urge a criação de legislação para proibir ou controlar a comercialização desses dispositivos, exigindo informação nos rótulos e meios para seu descarte.

Etelvino Bechara

Laboratório de Radicais Livres e Bioluminescência, Instituto de Química, Universidade de São Paulo.

Ciência Hoje, Janeiro/Fevereiro de 2008.

Por que os detritos de Saturno e de outros planetas estão dispostos em forma de anéis em uma faixa relativamente estreita, e não distribuídos de maneira uniforme sobre todo o planeta?

Os satélites tendem a orbitar os planetas num plano próximo ao equador desses corpos celestes. Com os anéis não é diferente. Os detritos que compõem a matéria que gira ao redor de um astro – os chamados anéis – podem ser vistos como pequenos satélites.

Os astrônomos têm duas explicações para que a circulação dos anéis se dê no plano equatorial.

A primeira diz respeito à formação do sistema solar. Quando uma estrela se forma pela contração de uma nuvem de matéria, essa nuvem entra em rotação. Quanto mais a matéria se contrai, mais rápida a nuvem gira. E quanto mais alta a velocidade de rotação da nuvem, mais matéria é distribuída sobre o plano equatorial da estrela, a partir do qual formam-se planetas, satélites e demais objetos.

A outra explicação diz respeito à rotação do planeta. Esse movimento é responsável pelo achatamento do astro, concentrando mais matéria no plano equatorial. Logo, a força gravitacional nesse plano é maior.

Enos Picazzio

Instituto de Astronomia, geofísica e ciências atmosféricas, Universidade de São Paulo.

Ciência Hoje, outubro de 2012.

Por que não se reciclam pilhas, já que podem afetar o ambiente?

Não se reciclam as pilhas porque os processos de recuperação desses materiais não são economicamente viáveis. Só com incentivos oficiais as empresas poderiam atuar nesse setor de forma competitiva. Para começar, seria necessário, por exemplo, organizar uma coleta seletiva das pilhas, que são feitas de diferentes tipos de materiais. Segundo seus elementos químicos, elas se dividem em três categorias: de zinco e carvão, de cloreto de zinco e as alcalinas. Algumas pilhas necessitam ser tratadas corretamente por conterem elementos tóxicos, como o mercúrio, que, mesmo em pequenas quantidades, podem causar graves danos ambientais.

Roberto Szinte

Professor de Engenharia Química do Instituto de Física da USP

Globo Ciência, Setembro de 1997

Por que cerveja faz mais espuma quando é servida em copo plástico?

“Pode parecer estranho, mas isso ocorre porque a água – principal componente da cerveja – molha menos o plástico e mais o vidro", afirma o físico Maurício Kleinke, da Universidade Estadual de Campinas. Faça o teste em casa: encha de água um copo plástico e outro de vidro. Depois esvazie ambos. Você notará que o plástico parece seco, enquanto as paredes do copo de vidro ainda terão uma fina camada de água. Essa película faz a espuma da cerveja escorregar pelo vidro, puxando o colarinho para baixo. Quando despejada em um copo plástico, a espuma da cerveja não encontra essa barreira e pode subir livremente, ocupando às vezes quase todo o espaço que deveria ser preenchido por líquido. Em defesa do plástico, pode-se alegar que o tratamento dado aos copos de vidro é capaz de destruir totalmente um elegante colarinho. “Esses copos muitas vezes são mal enxaguados e contêm resíduos de sabão que inibem a estabilização do colarinho”, diz Kleinke.

Vale dizer que a espuma – gás carbônico que se desprende do líquido e fica retido em microbolhas – é muito bem-vinda em quantidades razoáveis. Ela protege a cerveja, pois retarda sua oxidação e impede a perda excessiva de gás.

Super, Junho de 2003.

Como os astronautas se aliviam no espaço?

Tudo flutua na gravidade zero, inclusive dejetos desagradáveis. Por isso astronautas utilizam um banheiro adaptado. Nos voos da Nasa, a privada usada é a Waste Collector Subsystem, uma super máquina, com mais de 4500 peças.

O usuário do vaso precisa se agarrar em barras de ferro na lateral, para não sair flutuando, e seus pés ficam presos em pedais com velcro.

No caso de um simples xixizinho, o astronauta conta com um urinol de plástico em forma de funil, que lhe permite capturar o jato de urina. Para as fezes, ele usa um sistema de sucção a ar que puxa o cocô para si. Nesses voos, a parte sólida dos dejetos fica armazenada e volta para estudos na Terra. Já o xixi é liberado Universo afora.

Super, Dezembro de 2004.

Qual seria o cenário após um acidente nuclear nível 7 nas usinas nucleares de Angra dos Reis e qual o alcance da radiação?

Em caso de acidente em uma das usinas da central de Angra dos Reis (RJ), devido às características dos seus reatores, o espalhamento dos elementos radioativos se limitaria às distâncias seguras de evacuação (máximo de 5 km) e de abrigagem (máximo de 15 km) previstas pelo Plano de Emergência Externo. Note que essas distâncias são definidas por normas internacionais.

Acidentes nível 6 e 7 só são possíveis em usinas com reatores que usam grafite como moderador de nêutrons, como o RMBK (reator de alta potência resfriado a água fervente e moderado a grafite) soviético usado em Chernobyl, o único acidente nível 7 da história, e o reator grafite - gás britânico tipo Magnox, responsável pelo único acidente nível 6 até hoje. Ambas são tecnologias obsoletas.

Em um reator a água, que não usa grafite nem outra forma de acumulação de grande quantidade de energia capaz de ser liberada em curto período, não existe energia disponível para a dispersão do material radioativo. Esse é o caso de cada um dos quatro reatores BWR (reator de água fervente, na sigla em inglês) japoneses, afetados pelo atual acidente em Fukushima, e os PWR (reator de água pressurizada), que juntos compõem cerca de 90% da frota mundial, incluindo Angra 1 e Angra 2.

Assim, comparações entre os acidentes de Fukushima e de Chernobyl não são tecnicamente corretas. Naquele trágico acidente na atual Ucrânia, os materiais radioativos foram dispersos em grande quantidade e a grandes distâncias devido à energia liberada pelo incêndio de centenas de toneladas de grafite no interior do reator, que levou vários dias para ser apagado, ao custo da vida de dezenas de heroicos bombeiros.

Recentemente, a Autoridade de Segurança Nuclear Japonesa (NISA) classificou provisoriamente o conjunto das quatro usinas acidentadas como nível 7, embora o espalhamento de produtos radioativos estimado seja inferior a 10% daquele que ocorreu em Chernobyl. Essa decisão vem sendo duramente criticada pela Agência Internacional de Energia Atômica.

Leonam dos Santos Guimarães

Gabinete da Presidência, Eletronuclear.

Como a estrela de nêutrons pode ter 1 milhão de toneladas em um espaço onde só cabe a cabeça de um alfinete?

Não parece, mas os átomos que formam tudo o que conhecemos, do ar ao chumbo, estão cheios de nada. Quase toda a massa deles está no seu minúsculo núcleo. O resto é um vazio onde os elétrons voam loucamente. Uma estrela de nêutrons é um astro superpesado. Ela se forma quando a incrível gravidade de uma estrela muito grande espreme os átomos, acabando com o espaço entre eles. “Os elétrons são capturados pelo núcleo, gerando uma explosão, a supernova”, explica o físico nuclear Takeshi Kodama, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Depois, a estrela passa a ter só núcleos, que são pura massa. Fica tão pesada que, se colocarmos um pedaço dela do tamanho de uma cabeça de alfinete numa gangorra, teremos que botar dois petroleiros no outro lado para equilibrar.

Super, Junho de 1999.