Co to jest chemia polimerów?

Chemia polimerów to badanie i manipulacja syntetycznymi i organicznymi substancjami chemicznymi znanymi jako polimery. Polimer to powtarzalny łańcuch cząsteczek, które łączą się, tworząc tak zwaną makrocząsteczkę. Polimery są substancjami wszechstronnymi, mającymi różne właściwości elastyczności, lekkości, twardości i trwałości. Chemicy polimerowi odnajdują sposoby izolowania i rozwijania tych właściwości. Ponadto identyfikują unikalne właściwości przewodzące i chemiczne danych polimerów do zastosowań przemysłowych i medycznych.

W tej czy innej formie ta dziedzina chemii jest obecna w dziedzinie nauki od połowy XIX wieku. Nitroceluloza, wczesny polimer, została opracowana przy użyciu badań odpowiednio Henri Braconnota i Christiana Schönbeina. W kolejnych latach nitroceluloza i jej pochodne były wykorzystywane na różne sposoby, w tym jako skuteczny opatrunek na rany podczas wojny secesyjnej.

Pierwszy zakład produkujący włókna syntetyczne został otwarty w 1884 r. Przez francuskiego przemysłowca o imieniu Hilaire de Chardonnet. Powstała tkanina polimerowa zwana sztucznym wiskozem, która była używana jako tańszy zamiennik jedwabiu. Od tego czasu dziedzina chemii polimerów znacznie się rozwinęła, osiągając punkt kulminacyjny na początku XX wieku dzięki rozwojowi Kevlar® i nylonu. Opracowanie tych materiałów spowodowało ogromne zainteresowanie, które trwa do dziś. Kilka tysięcy substancji o praktycznym zastosowaniu zostało wyprodukowanych od początku XX wieku w wyniku postępu chemii polimerów.

Zastosowanie polimerów jest szeroko rozpowszechnione we współczesnym społeczeństwie, zapewniając niezbędne składniki chemiczne wielu przedmiotów, z których ludzie korzystają na co dzień. Opony, torby plastikowe, dyski kompaktowe i jednorazowe soczewki kontaktowe zawierają materiały opracowane przez tę dziedzinę nauki. Każdego roku na rynek wprowadza się coraz więcej artykułów zawierających polimery syntetyczne i organiczne. Ponieważ większość polimerów jest syntetycznych, produkty je wykorzystujące generalnie wymagają mniejszych ilości zasobów nieodnawialnych w porównaniu do ich odpowiedników wykonanych z innych materiałów.

Badania chemii polimerów to branża warta wiele miliardów dolarów amerykańskich. Wynika to z jego szerokiego zastosowania w prawie każdej dziedzinie przemysłowej i naukowej. Często najpierw identyfikuje się potrzebę, która może zostać zaspokojona przez polimery, a następnie finansuje się opracowanie polimeru, który będzie odpowiedni do tego konkretnego celu. Po opracowaniu polimeru chemicy mogą go zbadać w celu znalezienia innych możliwych zastosowań, a także pochodnych, które mogą mieć własne zastosowania.