les Polymères sont partout. Il suffit de regarder autour. Votre bouteille d’eau en plastique. Les embouts en caoutchouc de silicone sur les écouteurs de votre téléphone. Le nylon et le polyester dans votre veste ou vos baskets. Le caoutchouc dans les pneus de la voiture familiale. Maintenant, prendre un coup d’oeil dans le miroir. Beaucoup de protéines dans votre corps sont aussi des polymères. Considérez la kératine (Kair-uh-tin), la substance à partir de laquelle vos cheveux et vos ongles sont fabriqués. Même l’ADN de vos cellules est un polymère.
par définition, les polymères sont de grandes molécules fabriquées par liaison (liaison chimique) d’une série de blocs de construction., Le mot polymère vient des mots grecs pour » beaucoup de parties. »Chacune de ces parties est les scientifiques appellent un monomère (qui en grec signifie « une partie”). Pensez à un polymère comme une chaîne, avec chacun de ses maillons un monomère. Ces monomères peuvent être simples – juste un atome ou deux ou trois-ou ils pourraient être des structures en forme d’anneau compliquées contenant une douzaine d’atomes ou plus.
dans un polymère artificiel, chacun des maillons de la chaîne sera souvent identique à ses voisins. Mais dans les protéines, L’ADN et d’autres polymères naturels, les liens de la chaîne diffèrent souvent de leurs voisins.,
Dans certains cas, les polymères forment des réseaux de ramification plutôt que des chaînes simples. Quelle que soit leur forme, les molécules sont très grandes. Ils sont si gros, en fait, que les scientifiques les classent comme des macromolécules. Les chaînes polymères peuvent comprendre des centaines de milliers d’atomes, voire des millions. Plus une chaîne polymère est longue, plus elle sera lourde., Et, en général, des polymères plus longs donneront aux matériaux fabriqués à partir d’eux une température de fusion et d’ébullition plus élevée. En outre, plus une chaîne polymère est longue, plus sa viscosité (ou sa résistance à l’écoulement sous forme liquide) est élevée. La raison: ils ont une plus grande surface, ce qui leur donne envie de coller aux molécules voisines.
la laine, le coton et la soie sont des matériaux naturels à base de polymères utilisés depuis l’Antiquité. La Cellulose, le composant principal du bois et du papier, est également un polymère naturel. D’autres comprennent les molécules d’amidon fabriquées par les plantes.,
Les êtres vivants construisent des protéines — un type particulier de polymère — à partir de monomères appelés acides aminés. Bien que les scientifiques aient découvert quelque 500 acides aminés différents, les animaux et les plantes n’en utilisent que 20 pour construire leurs protéines. En laboratoire, les chimistes ont de nombreuses options lorsqu’ils conçoivent et construisent des polymères. Les chimistes peuvent construire des polymères artificiels à partir d’ingrédients naturels. Ou ils peuvent utiliser des acides aminés pour construire des protéines artificielles contrairement à celles fabriquées par Mère Nature. Le plus souvent, les chimistes créent des polymères à partir de composés fabriqués en laboratoire.,
anatomie d’un polymère
Les structures polymères peuvent avoir deux composantes différentes. Tout commence par une chaîne de base de liens liés chimiquement. Ceci est parfois appelé son épine dorsale. Certains peuvent également avoir des parties secondaires qui pendent de certains (ou de tous) des maillons de la chaîne. L’une de ces pièces jointes peut être aussi simple qu’un seul atome. D’autres peuvent être plus complexes et appelés groupes pendants. C’est parce que ces groupes pendent de la chaîne principale du polymère tout comme les charmes individuels pendent de la chaîne d’un bracelet à breloques., Parce qu’ils sont exposés à l’environnement que sont les atomes qui composent la chaîne elle-même, ces « charmes” souvent de déterminer comment un polymère interagit avec lui-même et d’autres choses dans l’environnement.
parfois, les groupes suspendus, au lieu de se détacher d’une chaîne polymère, relient en fait deux chaînes ensemble. (Pensez à cela comme ressemblant à un réseau qui s’étend entre les jambes d’une échelle.) Les chimistes appellent ces liens des liens réticulés. Ils ont tendance à renforcer un matériau (tel qu’un plastique) fabriqué à partir de ce polymère. Ils rendent également le polymère plus dur et plus difficile à fondre., Cependant, plus les liens sont longs, plus un matériau devient flexible.
Une liaison chimique est ce qui maintient les atomes ensemble dans une molécule et certains cristaux. En théorie, tout atome qui peut former deux liaisons chimiques peut faire une chaîne; c’est comme avoir besoin de deux mains pour le lien avec d’autres personnes pour faire un cercle. (L’hydrogène ne fonctionnerait pas car il ne peut former qu’une seule liaison.)
Mais les atomes qui ne forment généralement que deux liaisons chimiques, comme l’oxygène, ne forment pas souvent de longues chaînes ressemblant à des polymères. Pourquoi? Une fois que l’oxygène forme deux liaisons, il devient stable. Cela signifie que ses deux « mains tendues” sont déjà pris., Aucun n’est laissé pour tenir un groupe pendentif. Étant donné que de nombreux atomes qui font partie de l’épine dorsale d’un polymère ont généralement au moins un groupe en suspens, les éléments qui apparaissent généralement dans la chaîne polymère sont ceux qui deviennent stables avec quatre liaisons, telles que le carbone et le silicium.
Certains polymères sont flexibles. D’autres sont très raides. Il suffit de penser aux nombreux types de plastiques: le matériau d’une bouteille de soda flexible est très différent de celui d’un tuyau rigide en polychlorure de vinyle (PVC). Parfois, les scientifiques des matériaux ajoutent d’autres choses à leurs polymères pour les rendre flexibles. Connus sous le nom de plastifiants (PLAA-stih-sy-zurs), ceux-ci occupent de l’espace entre les chaînes de polymères individuelles. Considérez-les comme agissant comme un lubrifiant à l’échelle moléculaire. Ils laissent les chaînes individuelles glisser les unes sur les autres plus facilement.,
à mesure que de nombreux polymères vieillissent, ils peuvent perdre des plastifiants dans l’environnement. Ou, les polymères vieillissants peuvent réagir avec d’autres produits chimiques dans l’environnement. De tels changements aident à expliquer pourquoi certains plastiques commencent par être flexibles, mais deviennent plus tard rigides ou cassants.
Les polymères n’ont pas de longueur définie. Ils ne forment généralement pas de cristaux non plus. Enfin, ils n’ont généralement pas de point de fusion défini, auquel ils passent immédiatement d’un solide à une piscine de liquide. Au lieu de cela, les plastiques et autres matériaux fabriqués à partir de polymères ont tendance à ramollir progressivement à mesure qu’ils chauffent.