polymery jsou materiály vyrobené z dlouhých opakujících se řetězců molekul. Materiály mají jedinečné vlastnosti, v závislosti na typu molekul, které jsou vázány a jak jsou spojeny. Některé polymery se ohýbají a protahují, jako je pryž a polyester. Jiné jsou tvrdé a tvrdé, jako epoxidy a sklo.
polymery se dotýkají téměř všech aspektů moderního života. Je pravděpodobné, že většina lidí byla v posledních pěti minutách v kontaktu s alespoň jedním produktem obsahujícím polymer-od lahví na vodu po gadgety až po pneumatiky.,
termín polymer se často používá k popisu plastů, což jsou syntetické polymery. Existují však také přírodní polymery; kaučuk a dřevo jsou například přírodní polymery, které se skládají z jednoduchého uhlovodíku, isoprenu, podle Encyklopedie Britannica. Bílkoviny jsou přírodní polymery skládají z aminokyselin a nukleových kyselin (DNA a RNA) jsou polymery nukleotidů — komplexní molekuly složené z dusíkatých bází, cukrů a kyseliny fosforečné, například.,
Chemické reakce
Hermann Staudinger, profesor organické chemie na Eidgenössische Technische Hochschule (University of Applied Sciences) v Curychu, je otec moderní polymer rozvoj. Jeho výzkum ve dvacátých letech vedl cestu k moderním manipulacím přírodních i syntetických polymerů. Podle Americké chemické společnosti (ACS) vytvořil dva pojmy, které jsou klíčové pro pochopení polymerů: polymerace a makromolekuly. V roce 1953 získal Nobelovu cenu za chemii “ za své objevy v oblasti Makromolekulární chemie.,“
Polymerace je metoda vytváření syntetických polymerů kombinací menších molekul, tzv. monomerů, do řetězce drží pohromadě kovalentními vazbami, podle ThoughtCo., online vzdělávací zdroj. Různé chemické reakce — například reakce způsobené teplem a tlakem — mění chemické vazby, které drží monomery pohromadě, podle Scientific American. Proces způsobuje, že molekuly se spojují v lineární, rozvětvené nebo síťové struktuře, což vede k polymerům.
tyto řetězce monomerů se také nazývají makromolekuly., Většina polymerních řetězců má řetězec atomů uhlíku jako páteř. Jedna makromolekula se může podle Centra Polymer Science Learning Center skládat ze stovek tisíc monomerů.
použití polymerů
polymery se používají téměř v každé oblasti moderního bydlení. Sáčky na potraviny, lahve na sódu a vodu, textilní vlákna, telefony, počítače, balení potravin, autodíly a hračky obsahují polymery.
ještě sofistikovanější technologie používá polymery., Například „membrány pro odsolování vody, nosiče používané v řízeném uvolňování léčiv a biopolymery pro tkáňové inženýrství používají všechny polymery“, podle ACS.
mezi oblíbené Polymery pro výrobu patří polyethylen a polypropylen. Jejich molekuly se mohou skládat z 10 000 až 200 000 monomerů.
Budoucnost polymery
Vědci experimentují s mnoha různými typy polymerů, jejichž cílem je další lék, vývoj a zlepšení produktů, které již používáme.
například uhlíkové polymery jsou vyvíjeny a vylepšovány pro automobilový průmysl.,
„Carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) kompozity — z uhlíkových vláken lamináty jsou materiály nové generace, pro výrobu automobilů, lehčí, úspornější a bezpečnější,“ podle 2016 Live Science sloupce Nikhil Gupta, docent, a Steven Zeltmann, student, výzkumný pracovník, jak v Kompozitních Materiálů a Mechaniky Laboratoř Mechanické a Aerospace Engineering Oddělení na Univerzitě v New Yorku Tandon School of Engineering., „Uhlíkový laminát je extrémně silný a tuhý, protože jeho tkané vrstvy téměř čistý uhlík vlákna spojit dohromady tvrzených plastů, jako jsou epoxidové pryskyřice.“
polymery se také používají ke zvýšení hologramů. Vědci na University of Pennsylvania vytvořil hologram na flexibilní polymerní materiál s názvem PDMA, který byl vložený s gold nanorods, podle studie zveřejněné on-line na začátku roku 2017 v časopise Nano Letters. Toto nové hologramové zařízení může obsahovat několik obrázků místo jednoho.,
„otázka, kterou jsme položili, je:“ můžeme kódovat více bitů informací v hologramu?““Ritesh Agarwal, vedoucí výzkumu a profesor materiálové vědy a inženýrství na University of Pennsylvania, řekl Live Science. „Je to důležitá práce, protože je to poprvé, co někdo ukázal, že můžete nahrávat více holografických obrazů, a pouhým roztažením polymeru můžete v podstatě změnit obrázek.“
Umělá kůže vyrobená ze silikonového polymeru může být budoucností úsilí proti stárnutí., Podle studie zveřejněné v květnu 2016 v časopise Nature Materials může být polymer ve formě dvou krémů schopen utáhnout kůži člověka, snížit výskyt vrásek a snížit oční vaky. Taková umělá kůže může být také použita k pomoci těm s kožními stavy, jako je ekzém, nebo může být použita jako sluneční blok.
„jsme z toho nadšeni;je to zcela nový materiál,“ řekl Live Science spoluautor studie Robert Langer, profesor na Massachusettském technologickém institutu.