polymeerit ovat molekyylien pitkistä, toistuvista ketjuista valmistettuja materiaaleja. Materiaalit on ainutlaatuisia ominaisuuksia, riippuen molekyylit on sidottu ja miten ne on sidottu. Jotkut polymeerit taipuvat ja venyvät, kuten kumi ja Polyesteri. Toiset ovat kovia ja kovia, kuten epoksiat ja lasi.
polymeerit koskettavat lähes kaikkia modernin elämän osa-alueita. Todennäköisesti useimmat ihmiset ovat olleet kosketuksissa ainakin yhteen polymeeriä sisältävään tuotteeseen-vesipulloista vempaimiin ja renkaisiin — viimeisen viiden minuutin aikana.,
termiä polymeeri käytetään usein kuvaamaan muoveja, jotka ovat synteettisiä polymeerejä. Kuitenkin, luonnon polymeerejä on myös olemassa; kumi ja puu, esimerkiksi, ovat luonnollisia polymeerejä, jotka koostuvat yksinkertainen hiilivety, isopreeni, mukaan Encyclopedia Britannica. Proteiinit ovat luonnollisia polymeerejä, jotka koostuvat aminohapoista, ja nukleiinihapot (DNA ja RNA) ovat polymeerejä, nukleotidien — monimutkaisia molekyylejä, jotka koostuvat typpeä sisältävät emäkset, sokerit ja fosforihappoa, esimerkiksi.,
Kemiallisia reaktioita
– Hermann Staudinger, professori orgaaninen kemia, Eidgenössische Technische Hochschule (University of Applied Sciences) Zürichissä, on isä modernin polymeeri kehitystä. Hänen tutkimuksensa 1920-luvulla johtivat sekä luonnollisten että synteettisten polymeerien moderniin manipulointiin. Hän keksi kaksi termiä, jotka ovat avainasemassa polymeerien ymmärtämisessä: polymerointi ja makromolekyylit, American Chemical Society (ACS) mukaan. Hänelle myönnettiin Nobelin kemianpalkinto vuonna 1953 ”makromolekyylikemian alalla tekemistään löydöistä.,”
Polymerointi on tapa luoda synteettisiä polymeerejä yhdistämällä pienempiä molekyylejä, kutsutaan monomeerit, osaksi ketjua kasassa kovalenttinen joukkovelkakirjat, mukaan ThoughtCo., online koulutus resurssi. Erilaiset kemialliset reaktiot — esimerkiksi kuumuuden ja paineen aiheuttamat — muuttavat Scientific American-lehden mukaan monomeereja yhteen pitäviä kemiallisia sidoksia. Prosessi saa molekyylit sitoutumaan lineaariseen, haaroittuneeseen tai verkkorakenteeseen, jolloin muodostuu polymeerejä.
näitä monomeerien ketjuja kutsutaan myös makromolekyyleiksi., Useimpien polymeeriketjujen runkona on hiiliatomien jono. Yksi makromolekyyli voi Polymer Science Learning Centerin mukaan koostua sadoistatuhansista monomeereista.
polymeerien käyttö
polymeerejä käytetään lähes kaikilla modernin elämän alueilla. Kauppakassit, sooda-ja vesipullot, tekstiilikuidut, puhelimet, tietokoneet, elintarvikepakkaukset, Autonosat ja lelut sisältävät kaikki polymeerejä.
vielä kehittyneemmässä tekniikassa käytetään polymeerejä., Esimerkiksi ”kalvoja veden suolanpoistoon, kantajia käytetään kontrolloi lääkeaineen vapautumista ja biopolymeerit for tissue engineering kaikki käyttää polymeerejä,” mukaan ACS.
Suosittu polymeerien valmistus ovat polyeteeni ja polypropeeni. Niiden molekyylit voivat koostua 10 000-200 000 monomeeristä.
Tulevaisuuden polymeerit
Tutkijat ovat kokeilleet monia eri tyyppisiä polymeerejä, jonka tavoitteena on edistää lääketieteen kehitystä ja parantaa tuotteita olemme jo käyttää.
esimerkiksi autoteollisuudelle kehitetään ja tehostetaan hiilipolymeerejä.,
”Carbon-kuitu-vahvistettu polymeeri (CFRP) komposiitit — kutsutaan myös hiili-laminaatteja kuitu — ovat seuraavan sukupolven materiaaleja tehdä autoja kevyempi, enemmän polttoainetta ja turvallisempaa,” mukaan 2016 Live Science sarake Prakash Gupta, dosentti, ja Steven Zeltmann, opiskelija, tutkija, sekä Komposiitti Materiaalit ja Mekaniikka Laboratorio Mekaaninen ja Ilmailu tekniikka Osasto New Yorkin Yliopiston Tandon School of Engineering., ”Carbon laminaatti on erittäin vahva ja jäykkä, koska sen kudotut kerrosta lähes puhdasta hiiltä kuituja sidottu yhteen karkaistu muovi, kuten epoksi hartsi.”
polymeerejä käytetään myös hologrammien tehostamiseen. Tutkijat University of Pennsylvania luotu hologrammi joustava polymeeri materiaalia kutsutaan PDMA, joka oli upotettu kulta nanorods, mukaan tutkimus julkaistiin verkossa alkuvuodesta 2017 Nano Letters-lehdessä. Uuteen hologrammilaitteeseen mahtuu yhden sijaan useita kuvia.,
”kysymyksemme kuuluu:” voimmeko koodata useita informaatiopaloja hologrammiin?””Ritesh Agarwal, Pennsylvanian yliopiston materiaalitieteen ja tekniikan tutkimusjohtaja ja professori, kertoi Live Sciencelle. ”Se on tärkeä teos, koska se on ensimmäinen kerta, kun joku on osoittanut, voit tallentaa useita holografinen kuvia, ja vain venyttely polymeeri, voit periaatteessa muuttaa kuvan.”
Silikonipolymeeristä valmistettu keinotekoinen iho voi olla anti-aging-ponnistelujen tulevaisuus., Muodossa kaksi voiteet, polymeeri voi kiristää henkilön ihon, vähentää juonteita ja vähentää alle-silmän pussit, mukaan tutkimus julkaistiin Toukokuussa 2016 lehdessä Nature Materials. Tällaista keinotekoista ihoa voidaan käyttää myös auttamaan iho-oireita, kuten ekseemaa, tai sitä voidaan käyttää aurinkovoiteena.
”Olemme innoissamme siitä, että se on upouusi materiaali”, tutkimuksen toinen kirjoittaja Robert Langer, professori, Massachusetts Institute of Technology, kertoi Live Science.