Qu'est-ce qu'une chaîne polymère?
Les chaînes polymères sont de grosses molécules, ou macromolécules, composées de nombreux monomères reliés entre eux. Un monomère est une unité unique d'une molécule, par exemple, des acides aminés et des nucléotides. Mono signifie un et poly signifie beaucoup, ce qui signifie qu'il y a beaucoup de monomères dans une chaîne polymère. Pour former une chaîne polymère, ou un polymère, les monomères qui sont joints ensemble peuvent être identiques ou similaires.
Lorsque le terme poly est utilisé pour décrire une chaîne polymère, il fait référence à un très grand nombre de monomères. Il peut y avoir des milliers voire des millions de monomères dans un même polymère. Toutes les molécules ne peuvent pas se lier pour former des chaînes de polymères. L'eau est un exemple de monomère qui ne se lie pas pour former une chaîne polymère, même lorsqu'il existe de nombreuses molécules d'eau.
Un certain nombre de caractéristiques différentes d'une chaîne de polymère déterminent le comportement du polymère en tant que molécule et également la manière dont il interagit avec d'autres molécules. La première caractéristique utilisée pour grouper les chaînes de polymères est le type de monomères constituant l’ossature du polymère. Si une chaîne polymère est constituée d'un seul type de monomère répété, elle est appelée homopolymère et si elle contient différentes sous-unités, elle est appelée copolymère . Le nom de chaque chaîne de polymère est souvent dérivé du squelette du monomère, par exemple, l'ADN est un polynucléotide.
Lorsque des polymères sont formés, ils peuvent avoir un squelette linéaire ou un squelette ramifié. Les chaînes polymères linéaires ont la structure la plus simple, car elles ne sont composées que d’une longue chaîne de monomères réunis sans aucune branche. Un polymère cyclique est un type spécial de polymère linéaire, dans lequel le squelette n'a pas de branches mais forme un cycle au lieu d'avoir un début et une fin discrets. Les chaînes polymères ramifiées ont un squelette avec des chaînes latérales qui en dérivent. Ces types de chaînes polymères peuvent être assez complexes et inclure des structures telles que des échelles, des dendrons et des polymères en étoile.
La longueur de l'épine dorsale est une caractéristique intégrale qui détermine les propriétés physiques d'une chaîne de polymère. La longueur ou le nombre de monomères affecte un certain nombre de propriétés physiques différentes du polymère. À mesure que la longueur de la chaîne augmente, les températures de fusion et d'ébullition augmentent, la viscosité augmente et la mobilité diminue. La probabilité d'interactions au sein des molécules de la chaîne augmente également. Ces changements se traduisent par une chaîne de polymère plus solide, moins susceptible de se déformer ou de se briser et plus capable de tenir sa position.
Ce sont les caractéristiques et les propriétés physiques différentes des chaînes de polymères qui les ont rendues si intéressantes, en particulier pour les applications industrielles. Il existe de nombreux exemples courants de chaînes polymères naturelles et produites industriellement. Les polymères naturels comprennent l'ADN et l'ARN, la soie, l'amidon, la cellulose et le caoutchouc. Les polymères produits couramment dans l'industrie comprennent le polyester, le nylon et les nombreux types de plastique existants.