Hvad Er En Polymer?

{h1}

Polymerer er materialer fremstillet af lange gentagne molekylkæder. Der er naturlige og syntetiske polymerer, herunder proteiner og gummi, og glas og epoxier.

Polymerer er materialer fremstillet af lange gentagne molekylkæder. Materialerne har unikke egenskaber, afhængigt af hvilken type molekyler der er bundet og hvordan de er bundet. Nogle polymerer bøjer og strækker sig, som gummi og polyester. Andre er hårde og hårde, som epoxy og glas.

Polymerer berører næsten alle aspekter af det moderne liv. Chancerne er, at de fleste mennesker har været i kontakt med mindst ét ​​polymerholdigt produkt - fra vandflasker til gadgets til dæk - i de sidste fem minutter.

Betegnelsen polymer anvendes ofte til at beskrive plast, som er syntetiske polymerer. Imidlertid findes der også naturlige polymerer; gummi og træ er for eksempel naturlige polymerer, der består af et simpelt carbonhydrid, isopren ifølge Encyclopedia Britannica. Proteiner er naturlige polymerer bestående af aminosyrer, og nukleinsyrer (DNA og RNA) er polymerer af nukleotider - komplekse molekyler, der består af nitrogenholdige baser, sukkerarter og phosphorsyre.

Kemiske reaktioner

Hermann Staudinger, professor i organisk kemi ved Eidgenössische Technische Hochschule i Zürich, er far til moderne polymerudvikling. Hans forskning i 1920'erne førte vejen til moderne manipulationer af både naturlige og syntetiske polymerer. Han mønter to termer, der er nøglen til forståelse af polymerer: polymerisering og makromolekyler, ifølge American Chemical Society (ACS). Han blev tildelt en nobelpris i kemi i 1953 "for sine opdagelser inden for makromolekylær kemi."

Polymerisering er metoden til at skabe syntetiske polymerer ved at kombinere mindre molekyler, kaldet monomerer, ind i en kæde, der holdes sammen af ​​kovalente bindinger, ifølge ThoughtCo., En online pædagogisk ressource. Forskellige kemiske reaktioner - de der er forårsaget af varme og tryk, for eksempel - ændrer de kemiske bindinger, der holder monomerer sammen, ifølge Scientific American. Processen får molekylerne til at binde i en lineær, forgrenet eller netværksstruktur, hvilket resulterer i polymerer.

Disse kæder af monomerer kaldes også makromolekyler. De fleste polymerkæder har en række carbonatomer som rygraden. En enkelt makromolekyle kan bestå af hundreder af tusindvis af monomerer, ifølge Polymer Science Learning Center.

Anvendelser af polymerer

Polymerer anvendes i næsten alle områder af moderne livsstil. Dagligvarer tasker, sodavand og vandflasker, tekstilfibre, telefoner, computere, mademballage, auto dele og legetøj indeholder alle polymerer.

Endnu mere sofistikeret teknologi bruger polymerer. For eksempel "membraner til vand afsaltning, bærere anvendt i kontrolleret lægemiddelfrigivelse og biopolymerer til vævsteknik alle bruger polymerer", ifølge ACS.

Populære polymerer til fremstilling omfatter polyethylen og polypropylen. Deres molekyler kan bestå af 10.000 til 200.000 monomerer.

Under en polymeriseringsreaktion bliver et stort antal monomerer forbundet med kovalente bindinger for at danne et enkelt langt molekyle, en polymer.

Under en polymeriseringsreaktion bliver et stort antal monomerer forbundet med kovalente bindinger for at danne et enkelt langt molekyle, en polymer.

Kredit: LibreTexts

Fremtidige polymerer

Forskere eksperimenterer med mange forskellige typer polymerer, der sigter mod yderligere medicinudvikling og forbedrer de produkter, vi allerede bruger.

For eksempel udvikles og forbedres carbonpolymerer til bilindustrien.

"Kulfiberforstærket polymer (CFRP) kompositter - også kaldet carbon-fiber laminater - er næste generationens materialer til at gøre biler lettere, mere brændstofeffektive og sikrere," ifølge en 2016 WordsSideKick.com-søjle af Nikhil Gupta, en associeret professor og Steven Zeltmann, en studerendeforsker, både i Composite Materials and Mechanics Laboratory i afdelingen for Mekanik og Aerospace Engineering ved New York University Tandon School of Engineering. "Kulelaminat er ekstremt stærkt og stift på grund af dets vævede lag af næsten rene carbonfibre bundet sammen af ​​en hærdet plastik, såsom epoxyharpiks." [Carbon-Fiber Future: Det handler om mere end hastighed]

Polymerer anvendes også til at forbedre hologrammerne. Forskere ved University of Pennsylvania skabte et hologram på fleksibelt polymermateriale kaldet PDMA, der blev indlejret med guld nanoroder, ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort online i begyndelsen af ​​2017 i tidsskriftet Nano Letters. Denne nye hologram enhed kan indeholde flere billeder i stedet for kun en.

"Det spørgsmål, vi spurgte, er," Kan vi kode flere oplysninger i et hologram? "Ritesh Agarwal, forskningsleder og professor i materialevidenskab og ingeniørvidenskab ved University of Pennsylvania, fortalte WordsSideKick.com. "Det er et vigtigt stykke arbejde, for det er første gang nogen har vist, at du kan optage flere holografiske billeder, og ved blot at strække polymeren, kan du stort set ændre billedet."

Kunstig hud lavet af en siliconepolymer kan være fremtiden for anti-aging-indsatsen. I form af to cremer kan polymeren være i stand til at stramme en persons hud, reducere udseendet af rynker og formindske øjnene, ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort maj 2016 i tidsskriftet Nature Materials. En sådan kunstig hud kan også anvendes til at hjælpe dem med hudforhold, såsom eksem, eller blive anvendt som solblok.

"Vi er glade for det, det er et helt nyt materiale," fortæller medforfatter Robert Langer, professor ved Massachusetts Institute of Technology, WordsSideKick.com.

Yderligere ressourcer

  • Polymer Science Learning Center
  • ThoughtCo.: Hvad er en polymer?
  • Polymer Journal: Polymer Nanoteknologi - Nanokompositter
  • Videnskabelig amerikansk: Hvordan fremstilles polymerer?


Video Supplement: DIY BFF polymer ler vedhæng.




Forskning


Hvordan Black Ice Works
Hvordan Black Ice Works

Udlændinge Er Virkelige, Men Mennesker Vil Sandsynligvis Dræbe Dem Alt, Siger Nyt Papir
Udlændinge Er Virkelige, Men Mennesker Vil Sandsynligvis Dræbe Dem Alt, Siger Nyt Papir

Videnskab Nyheder


Hvorfor Var Jul Så Koldt I År?
Hvorfor Var Jul Så Koldt I År?

Space.Com T-Shirt Kisses Edge Af Alaskas Northern Lights
Space.Com T-Shirt Kisses Edge Af Alaskas Northern Lights

Mesozoic Era: Age Of The Dinosaurs
Mesozoic Era: Age Of The Dinosaurs

En Halehale: Den Virkelige 'Big Miracle' Historie
En Halehale: Den Virkelige 'Big Miracle' Historie

Reparationstager, Der Uheldet Sejler Til Sydpolen
Reparationstager, Der Uheldet Sejler Til Sydpolen


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com