Language
Country/Area
No result found
El secreto de los polímeros naturales: ¿Qué materiales sabes que son regalos de la naturaleza?
Los polímeros son moléculas grandes formadas por muchas unidades repetidas derivadas de uno o más monómeros. Los polímeros que se encuentran en la naturaleza y los polímeros sintéticos desempeñan un papel integral en nuestra vida diaria. Desde plásticos sintéticos familiares como el poliestireno hasta biopolímeros naturales como el ADN y las proteínas, que desempeñan papeles importantes en la estructura y función biológica.
Los polímeros tienen propiedades que incluyen alta tenacidad, alta elasticidad y una tendencia a formar estructuras amorfas o semicristalinas más fácilmente, lo que los hace populares para aplicaciones biológicas e industriales.
El término polímero proviene de las palabras griegas que significan "muchos" y "parte". El término fue propuesto por primera vez por Jöns Jacob Berzelius en 1833, sin embargo, en 1920, Hermann Staudinger propuso el concepto de polímeros modernos, enfatizando sus grandes estructuras moleculares como moléculas unidas covalentemente.
Tipos de polímeros naturales
Los polímeros naturales se pueden dividir en varios tipos, los más comunes son los siguientes:
Polímeros naturales
Los polímeros naturales como el cáñamo, el ámbar y el caucho natural se han utilizado durante siglos. Además, la celulosa, componente principal de la madera y el papel, es otro polímero natural importante.
Polímeros sintéticos
Los polímeros sintéticos incluyen polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, caucho sintético, etc. La producción anual de estos materiales supera los 330 millones de toneladas. Los polímeros comunes como el polietileno tienen la unidad repetitiva o monómero etileno.
La demanda mundial de polímeros naturales y sintéticos sigue aumentando, lo que hace que su gama de aplicaciones siga ampliándose.
Síntesis y biosíntesis de polímeros
La polimerización es el proceso de combinar múltiples moléculas pequeñas (monómeros) en una cadena o red covalente. Durante este proceso, es posible que se pierdan ciertos grupos químicos de cada monómero. Los diferentes métodos de síntesis se pueden dividir en polimerización por etapas y polimerización en cadena, donde la polimerización por etapas se puede subdividir en policondensación y poliadición.
Biosíntesis
Los polímeros biológicos en la naturaleza, como polisacáridos, cadenas peptídicas y ácidos nucleicos, se sintetizan mediante reacciones enzimáticas en las células. Por ejemplo, la formación de ADN es un proceso catalizado por la ADN polimerasa.
La síntesis de biopolímeros juega un papel importante en la investigación científica actual, por lo que sus aplicaciones en diversos campos se han diversificado.
Modificación de polímeros naturales
Muchos polímeros comerciales importantes se sintetizan mediante modificación química de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa se forma mediante la reacción de ácido nítrico y celulosa, y el caucho vulcanizado se forma mediante la reacción a alta temperatura de azufre y caucho natural. Estas modificaciones no sólo mejoran su rendimiento sino que también amplían su rango de aplicación.
Para los polímeros sintéticos, su microestructura, peso molecular y grado de polimerización son factores clave que determinan sus propiedades físicas.
Estructura y disposición de polímeros
La estructura de los polímeros se puede describir en diferentes escalas de longitud, desde el nivel subnanómetro hasta el nivel macroscópico. La estructura de cada etapa proporciona la base para la siguiente etapa. Las diferentes formas estructurales de los polímeros afectan sus propiedades físicas y químicas, especialmente en términos de procesos de cristalización y separación de fases.
Pensamientos finales
Los polímeros demuestran su importancia tanto en el entorno natural como en la sociedad contemporánea. Por lo tanto, a medida que nos enfrentamos a una ciencia de materiales cada vez más compleja, ¿deberíamos prestar más atención a los materiales naturales y sus usos potenciales?
