Los polímeros son materiales hechos de cadenas largas y repetitivas de moléculas. Los materiales tienen propiedades únicas, dependiendo del tipo de moléculas que se unen y cómo se unen. Algunos polímeros se doblan y se estiran, como el caucho y el poliéster. Otros son duros y duros, como los epoxis y el vidrio.
Los polímeros tocan casi todos los aspectos de la vida moderna. Es probable que la mayoría de las personas hayan estado en contacto con al menos un producto que contiene polímeros, desde botellas de agua hasta dispositivos y neumáticos, en los últimos cinco minutos.,
el término polímero se utiliza a menudo para describir los plásticos, que son polímeros sintéticos. Sin embargo, también existen polímeros naturales; el caucho y la madera, por ejemplo, son polímeros naturales que consisten en un simple hidrocarburo, el isopreno, según la Enciclopedia Británica. Las proteínas son polímeros naturales compuestos de aminoácidos, y los ácidos nucleicos (ADN y ARN) son polímeros de nucleótidos, moléculas complejas compuestas por bases que contienen nitrógeno, azúcares y ácido fosfórico, por ejemplo.,
reacciones químicas
Hermann Staudinger, profesor de química orgánica en la Eidgenössische Technische Hochschule (Universidad de Ciencias Aplicadas) en Zurich, es el padre del desarrollo de polímeros modernos. Su investigación en la década de 1920 abrió el camino a las manipulaciones modernas de polímeros naturales y sintéticos. Acuñó dos términos que son clave para entender los polímeros: polimerización y macromoléculas, según la American Chemical Society (ACS). Fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1953 «por sus descubrimientos en el campo de la química macromolecular.,»
La polimerización es el método de crear polímeros sintéticos mediante la combinación de moléculas más pequeñas, llamadas monómeros, en una cadena unida por enlaces covalentes, según ThoughtCo. un recurso educativo. Varias reacciones químicas — las causadas por el calor y la presión, por ejemplo-alteran los enlaces químicos que mantienen unidos a los monómeros, según Scientific American. El proceso hace que las moléculas se unan en una estructura lineal, ramificada o de red, lo que resulta en polímeros.
Estas cadenas de monómeros son también llamadas macromoléculas., La mayoría de las cadenas de polímeros tienen una cadena de átomos de carbono como columna vertebral. Una sola macromolécula puede consistir en cientos de miles de monómeros, según el Polymer Science Learning Center.
usos de polímeros
Los polímeros se utilizan en casi todas las áreas de la vida moderna. Bolsas de comestibles, botellas de soda y agua, fibras textiles, teléfonos, computadoras, envases de alimentos, piezas de automóviles y juguetes, todos contienen polímeros.
la tecnología aún más sofisticada utiliza polímeros., Por ejemplo, «las membranas para la desalinización de agua, los portadores utilizados en la liberación controlada de medicamentos y los biopolímeros para la ingeniería de tejidos utilizan polímeros», según la ACS.
los polímeros populares para la fabricación incluyen polietileno y polipropileno. Sus moléculas pueden consistir en 10.000 a 200.000 monómeros.
el futuro de los polímeros
Los investigadores están experimentando con muchos tipos diferentes de polímeros, con el objetivo de promover el desarrollo de la medicina y mejorar los productos que ya utilizamos.
por ejemplo, se están desarrollando y mejorando polímeros de carbono para la industria automotriz.,
«los compuestos de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP), también llamados laminados de fibra de carbono, son los materiales de próxima generación para hacer que los automóviles sean más livianos, más eficientes en el consumo de combustible y más seguros», según una columna de Ciencia en vivo de 2016 de Nikhil Gupta, Profesor Asociado, y Steven Zeltmann, estudiante investigador, tanto en el laboratorio de materiales compuestos como en el laboratorio de mecánica del Departamento de Ingeniería Mecánica y aeroespacial de la Escuela de ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York., «El laminado de carbono es extremadamente fuerte y rígido debido a sus capas tejidas de fibras de carbono casi puras unidas entre sí por un plástico endurecido, como la resina epoxi.»
Los polímeros también se están utilizando para mejorar los hologramas. Científicos de la Universidad de Pennsylvania crearon un holograma en material polimérico flexible llamado PDMA que estaba incrustado con nanorods de oro, según un estudio publicado en línea a principios de 2017 en la revista Nano Letters. Este nuevo dispositivo de holograma puede contener varias imágenes en lugar de solo una.,
«la pregunta que hicimos es,’ ¿podemos codificar múltiples bits de información en un holograma?Ritesh Agarwal, líder de investigación y profesor de Ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Pennsylvania, dijo a Live Science. «Es un trabajo importante, porque es la primera vez que se muestra a alguien que puedes grabar múltiples imágenes holográficas, y con solo estirar el polímero, básicamente puedes cambiar la imagen.»
la piel Artificial hecha de un polímero de silicona puede ser el futuro de los esfuerzos antienvejecimiento., En forma de dos cremas, el polímero puede ser capaz de tensar la piel de una persona, reducir la aparición de arrugas y disminuir las bolsas debajo de los ojos, según un estudio publicado en mayo de 2016 en la revista Nature Materials. Dicha piel artificial también se puede usar para ayudar a las personas con afecciones de la piel, como el eccema, o como bloqueador solar.
«estamos entusiasmados con ello; es un material completamente nuevo», dijo a Live Science el coautor del estudio Robert Langer, profesor del Instituto de tecnología de Massachusetts.