Polymerer er materialer som er laget av lange, gjentatte kjeder av molekyler. Materialet har unike egenskaper, avhengig av type molekyler som blir limt og hvordan de er bundet. Noen polymerer bøye og strekke seg, som gummi og polyester. Andre er harde og tøffe, som epoksy og glass.
Polymerer berører nesten alle sider av det moderne liv. Sjansene er at de fleste har vært i kontakt med minst en polymer-som inneholder produkt — fra vannflasker til miniprogrammer til dekk — i de siste fem minuttene.,
begrepet polymer brukes ofte for å beskrive plast, som er syntetiske polymerer. Imidlertid, naturlige polymerer, eksisterer også, gummi og tre, for eksempel, er naturlige polymerer som består av en enkel hydrokarbon, isoprene, ifølge Encyclopedia Britannica. Proteiner er naturlige polymerer som består av aminosyrer og nukleinsyrer (DNA og RNA) er polymerer av nukleotider — komplekse molekyler sammensatt av nitrogen-inneholder baser, sukker og fosforsyre, for eksempel.,
Kjemiske reaksjoner
Hermann Staudinger, professor i organisk kjemi ved Eidgenössische Technische Hochschule (University of Applied Sciences) i Zürich, er far til moderne polymer utvikling. Hans forskning på 1920-tallet førte veien til moderne manipulasjoner av både naturlige og syntetiske polymerer. Han innførte to vilkår som er nøkkelen til å forstå polymerer: polymerisasjon og makromolekyler, i henhold til American Chemical Society (ACS). Han ble tildelt nobelprisen i Kjemi i 1953 «for hans oppdagelser innen macromolecular kjemi.,»
Polymerisering er metoden for å lage syntetiske polymerer ved å kombinere mindre molekyler, kalt monomere, fører inn i en kjede som holdes sammen av covalent obligasjoner, i henhold til ThoughtCo. en online pedagogisk ressurs. Ulike kjemiske reaksjoner — de som er forårsaket av varme og trykk, for eksempel — endre den kjemiske forbindelser som holder monomers sammen, ifølge Scientific American. Prosessen fører til at molekyler til bond i lineære, forgrenede eller nettverk struktur, noe som resulterer i polymerer.
Disse kjedene av monomers er også kalt makromolekyler., De fleste polymer kjedene har en streng av karbonatomer som en ryggrad. En enkelt macromolecule kan bestå av hundrevis av tusenvis av monomere, fører i henhold til Polymer Science Learning Center.
Bruker av polymerer
Polymerer er brukt i nesten alle områder av moderne levende. Dagligvarer poser, brus og vann flasker, tekstilfibrer, telefoner, datamaskiner, matemballasje, auto deler, og leker alle inneholder polymerer.
Enda mer avanserte teknologien bruker polymerer., For eksempel, «membraner for avsalting av vann, transportører som brukes i kontrollerte stoffet slipp og biopolymers for tissue engineering alle bruk polymerer,» i henhold til ACS.
Populære polymerer for produksjon inkluderer polyetylen og polypropylen. Deres molekyler som kan bestå av 10 000 til 200 000, og monomers.
Fremtiden av polymerer
Forskere å eksperimentere med mange forskjellige typer av polymerer, med sikte på å ytterligere medisinen utvikling og forbedre produkter vi allerede er i bruk.
For eksempel, karbon polymerer blir utviklet og forbedret for bilindustrien.,
«karbonfiber-forsterket polymer (CFRP) composites — også kalt carbon-fiber laminat — er neste generasjons materialer for å lage biler som er lettere, mer drivstoff effektiv og sikrere,» i henhold til 2016 Live Science kolonne ved Nikhil Gupta, en professor Steven Zeltmann, en student, forsker, både i Kompositt Materialer og Mekanikk Laboratorium av den Mekaniske og Aerospace Engineering Avdeling ved New York University Tandon School of Engineering., «Carbon laminat er svært sterk og stiv på grunn av sin vevd lag av nesten ren karbon fiber bundet sammen av en herdet plast, slik som epoxy.»
Polymerer blir også brukt til å forbedre hologrammer. Forskere ved University of Pennsylvania, opprettet et hologram på fleksible polymer materiale som heter PDMA som ble innlagt med gull nanorods, ifølge en studie publisert online i begynnelsen av 2017 i tidsskriftet Nano Letters. Denne nye hologrammet enheten kan inneholde flere bilder i stedet for bare én.,
«spørsmålet spurte vi er,» Kan vi kode flere biter med informasjon i et hologram?'» Ritesh Agarwal, forskningsleder og professor i materialteknologi ved Universitetet i Pennsylvania, fortalte Live Science. «Det er et viktig stykke arbeid, fordi det er første gang noen er vist, kan du spille inn flere holografiske bilder, og ved å bare strekke polymer, kan du i utgangspunktet endre bildet.»
Kunstig hud laget av silikon polymer kan være fremtiden for anti-aldring innsats., I form av to kremer, polymer kan være i stand til å stramme en persons hud, redusere fremkomsten av rynker og redusere under øynene poser, ifølge en studie publisert Mai 2016 i tidsskriftet Nature Materialer. Slik kunstig hud kan også brukes til å hjelpe personer med hudsykdommer, som eksem, eller brukes som solkrem.
«Vi er begeistret over det; det er et splitter nytt materiale,» studie co-forfatter Robert Langer, en professor ved Massachusetts Institute of Technology, fortalte Live Science.