Language
Country/Area
No result found
O segredo dos polímeros naturais: quais materiais você sabe que são presentes da natureza?
Polímeros são moléculas grandes compostas de muitas unidades repetidas derivadas de um ou mais monômeros. Os polímeros encontrados na natureza e os polímeros sintéticos desempenham um papel fundamental na nossa vida diária. Desde plásticos sintéticos familiares, como o poliestireno, até biopolímeros naturais, como DNA e proteínas, todos desempenhando papéis importantes na estrutura e função biológica.
Os polímeros têm propriedades que incluem alta tenacidade, alta elasticidade e tendência a formar estruturas amorfas ou semicristalinas mais rapidamente, o que os torna populares para aplicações biológicas e industriais.
O termo polímero tem origem nas palavras gregas que significam "muitos" e "parte". O termo foi proposto pela primeira vez por Jöns Jacob Berzelius em 1833, porém, em 1920, Hermann Staudinger propôs o conceito de polímeros modernos, enfatizando suas grandes estruturas moleculares como moléculas ligadas covalentemente.
Tipos de polímeros naturais
Os polímeros naturais podem ser divididos em vários tipos, os mais comuns são os seguintes:
Polímeros naturais
Polímeros naturais como cânhamo, âmbar e borracha natural são usados há séculos. Além disso, a celulose, principal componente da madeira e do papel, é outro importante polímero natural.
Polímeros sintéticos
Os polímeros sintéticos incluem polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila, borracha sintética, etc. A produção anual desses materiais ultrapassa 330 milhões de toneladas. Polímeros comuns como o polietileno possuem a unidade de repetição ou monômero etileno.
A demanda global por polímeros naturais e sintéticos ainda é crescente, o que faz com que sua gama de aplicações continue a se expandir.
Síntese e biossíntese de polímeros
A polimerização é o processo de combinação de múltiplas moléculas pequenas (monômeros) em uma cadeia ou rede covalente. Durante este processo, certos grupos químicos podem ser perdidos de cada monômero. Diferentes métodos de síntese podem ser divididos em polimerização em etapas e polimerização em cadeia, onde a polimerização em etapas pode ser subdividida em policondensação e poliadição.
Biossíntese
Polímeros biológicos na natureza, como polissacarídeos, cadeias peptídicas e ácidos nucléicos, são sintetizados por reações enzimáticas nas células. Por exemplo, a formação de DNA é um processo catalisado pela DNA polimerase.
A síntese de biopolímeros desempenha um papel importante na investigação científica atual, pelo que as suas aplicações em diversos campos se diversificaram.
Modificação de polímeros naturais
Muitos polímeros comerciais importantes são sintetizados por modificação química de polímeros naturais. Por exemplo, a nitrocelulose é formada pela reação do ácido nítrico e da celulose, e a borracha vulcanizada é formada pela reação em alta temperatura do enxofre e da borracha natural. Essas modificações não apenas melhoram seu desempenho, mas também ampliam sua gama de aplicações.
Para polímeros sintéticos, sua microestrutura, peso molecular e grau de polimerização são fatores-chave que determinam suas propriedades físicas.
Estrutura e disposição dos polímeros
A estrutura dos polímeros pode ser descrita em diferentes escalas de comprimento, desde o subnanômetro até o nível macroscópico. A estrutura de cada estágio fornece a base para o próximo estágio. As diferentes formas estruturais dos polímeros afetam suas propriedades físicas e químicas, principalmente em termos de processos de cristalização e separação de fases.
Pensamentos finais
Os polímeros demonstram a sua importância tanto no ambiente natural como na sociedade contemporânea. Portanto, à medida que enfrentamos uma ciência dos materiais cada vez mais complexa, deveríamos prestar mais atenção aos materiais da natureza e aos seus potenciais usos?
