Les polymères sont des matériaux constitués de longues chaînes répétitives de molécules. Les matériaux ont des propriétés uniques, en fonction du type de molécules liées et de la façon dont elles sont liées. Certains polymères se plient et s’étirent, comme le caoutchouc et le polyester. D’autres sont durs et durs, comme les époxy et le verre.
Polymères touchent presque tous les aspects de la vie moderne. Il est probable que la plupart des gens ont été en contact avec au moins un produit contenant des polymères-des bouteilles d’eau aux gadgets en passant par les pneus — au cours des cinq dernières minutes.,
le terme polymère est souvent utilisé pour décrire les plastiques, qui sont des polymères synthétiques. Cependant, des polymères naturels existent également; le caoutchouc et le bois, par exemple, sont des polymères naturels constitués d’un simple hydrocarbure, l’isoprène, selon L’Encyclopedia Britannica. Les protéines sont des polymères naturels constitués d’acides aminés, et les acides nucléiques (ADN et ARN) sont des polymères de nucléotides — molécules complexes composées de bases contenant de l’azote, de sucres et d’acide phosphorique, par exemple.,
réactions chimiques
Hermann Staudinger, professeur de chimie organique à L’Eidgenössische Technische Hochschule (Université des Sciences Appliquées) de Zurich, est le père du développement moderne des polymères. Ses recherches dans les années 1920 ont ouvert la voie à des manipulations modernes de polymères naturels et synthétiques. Il a inventé deux termes clés pour comprendre les polymères: la polymérisation et les macromolécules, selon L’American Chemical Society (ACS). Il a reçu un prix Nobel de chimie en 1953 « pour ses découvertes dans le domaine de la chimie macromoléculaire., »
la polymérisation est la méthode de création de polymères synthétiques en combinant des molécules plus petites, appelées monomères, dans une chaîne maintenue ensemble par des liaisons covalentes, selon ThoughtCo. une ressource éducative en ligne. Diverses réactions chimiques-celles causées par la chaleur et la pression, par exemple — modifient les liaisons chimiques qui maintiennent les monomères ensemble, selon Scientific American. Le processus amène les molécules à se lier dans une structure linéaire, ramifiée ou en réseau, ce qui donne des polymères.
Ces chaînes de monomères sont également appelées macromolécules., La plupart des chaînes de polymères ont une chaîne d’atomes de carbone comme colonne vertébrale. Une seule macromolécule peut être constituée de centaines de milliers de monomères, selon le Polymer Science Learning Center.
Utilise des polymères
les Polymères sont utilisés dans presque tous les domaines de la vie moderne. Les sacs d’épicerie, les bouteilles de soda et d’eau, les fibres textiles, les téléphones, les ordinateurs, les emballages alimentaires, les pièces automobiles et les jouets contiennent tous des polymères.
Une technologie encore plus sophistiquée utilise des polymères., Par exemple, « les membranes pour le dessalement de l’eau, les supports utilisés dans la libération contrôlée de médicaments et les biopolymères pour l’ingénierie tissulaire utilisent tous des polymères », selon L’ACS.
Populaire de polymères pour la fabrication d’inclure le polyéthylène et le polypropylène. Leurs molécules peuvent être composées de 10 000 à 200 000 monomères.
avenir des polymères
Les chercheurs expérimentent avec de nombreux types de polymères différents, dans le but de poursuivre le développement de médicaments et d’améliorer les produits que nous utilisons déjà.
Par exemple, des polymères de carbone sont développés et améliorés pour l’industrie automobile.,
« Les composites en polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP)-également appelés stratifiés en fibres de carbone-sont les matériaux de nouvelle génération pour rendre les voitures plus légères, plus économes en carburant et plus sûres », selon une chronique scientifique en direct de 2016 par Nikhil Gupta, professeur agrégé, et Steven Zeltmann, étudiant chercheur, à la fois dans le, « Le stratifié de carbone est extrêmement solide et rigide en raison de ses couches tissées de fibres de carbone presque pures liées entre elles par un plastique durci, tel que la résine époxy. »
Les polymères sont également utilisés pour améliorer les hologrammes. Des scientifiques de l’Université de Pennsylvanie ont créé un hologramme sur un matériau polymère flexible appelé PDMA intégré à des nanorods d’or, selon une étude publiée en ligne début 2017 dans la revue Nano Letters. Ce nouvel hologramme appareil peut contenir plusieurs images au lieu d’une.,
« La question que nous avons posée est: » Peut-on coder plusieurs bits d’information dans un hologramme? » »Ritesh Agarwal, responsable de la recherche et professeur de science des matériaux et d’ingénierie à l’Université de Pennsylvanie, a déclaré à Live Science. « C’est un document important, car c’est la première fois que quelqu’un est affiché, vous pouvez enregistrer plusieurs images holographiques, et en étirant le polymère, vous pouvez modifier fondamentalement l’image. »
La Peau artificielle faite d’un polymère de silicone pourrait être l’avenir des efforts anti-âge., Sous la forme de deux crèmes, le polymère peut être capable de resserrer la peau d’une personne, de réduire l’apparence des rides et de diminuer les poches sous les yeux, Selon une étude publiée en mai 2016 dans la revue Nature Materials. Une telle peau artificielle peut également être utilisée pour aider les personnes souffrant d’affections cutanées, telles que l’eczéma, ou être utilisée comme bloc solaire.
« nous en sommes ravis; c’est un tout nouveau matériau », a déclaré Robert langer, co-auteur de L’étude, professeur au Massachusetts Institute of Technology, à Live Science.