Arcilla polimérica
A un calor suficientemente alto, la excitación de las cadenas moleculares es suficiente para superar esta fuerza de unión y son libres de moverse unas sobre otras, creando así un líquido viscoso. Se puede considerar que los enlaces secundarios se han fundido. La temperatura de transición vítrea (Tg) puede considerarse como la temperatura a la que se funden los enlaces secundarios.
Cuando el polímero se enfría, las fuerzas secundarias vuelven a dominar y las cadenas moleculares vuelven a un estado restringido. Esto significa que los termoplásticos pueden fundirse y refundirse, lo que permite reciclarlos fácilmente.
En los plásticos termoestables, las moléculas de cadena larga existen en una red amorfa con enlaces cruzados. Esto significa que las largas cadenas moleculares están unidas entre sí por enlaces covalentes. La formación de estos enlaces cruzados se conoce como curado.
Propiedades de los polímeros
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Revista de polímeros
Los polímeros biológicos son grandes moléculas compuestas por muchas moléculas similares más pequeñas unidas en forma de cadena. Las moléculas individuales más pequeñas se denominan monómeros. Cuando las moléculas orgánicas pequeñas se unen, pueden formar moléculas gigantes o polímeros. Estas moléculas gigantes también se llaman macromoléculas. Los polímeros naturales se utilizan para construir tejidos y otros componentes en los organismos vivos.
En general, todas las macromoléculas se producen a partir de un pequeño conjunto de unos 50 monómeros. Las diferentes macromoléculas varían debido a la disposición de estos monómeros. Variando la secuencia, se puede producir una variedad increíblemente grande de macromoléculas. Mientras que los polímeros son responsables de la “singularidad” molecular de un organismo, los monómeros comunes son casi universales.
La variación en la forma de las macromoléculas es en gran medida responsable de la diversidad molecular. Gran parte de la variación que se produce tanto dentro de un organismo como entre organismos puede atribuirse en última instancia a las diferencias en las macromoléculas. Las macromoléculas pueden variar de una célula a otra del mismo organismo, así como de una especie a otra.
Química de los polímeros
Un monómero es un tipo de molécula que tiene la capacidad de unirse químicamente a otras moléculas en una cadena larga; un polímero es una cadena de un número indeterminado de monómeros. Esencialmente, los monómeros son los bloques de construcción de los polímeros, que son un tipo de moléculas más complejas. Los monómeros -unidades moleculares que se repiten- se conectan a los polímeros mediante enlaces covalentes.
La palabra monómero viene de mono (uno) y -mer (parte). Los monómeros son pequeñas moléculas que pueden unirse de forma repetitiva para formar moléculas más complejas llamadas polímeros. Los monómeros forman polímeros formando enlaces químicos o uniéndose supramolecularmente mediante un proceso llamado polimerización.
A veces, los polímeros están formados por grupos unidos de subunidades de monómeros (hasta unas pocas docenas de monómeros) llamados oligómeros. Para considerarse un oligómero, las propiedades de la molécula deben cambiar significativamente si se añaden o eliminan una o varias subunidades. Algunos ejemplos de oligómeros son el colágeno y la parafina líquida.
Un término relacionado es “proteína monomérica”, que es una proteína que se une para formar un complejo multiproteico. Los monómeros no son sólo bloques de construcción de polímeros, sino que son moléculas importantes por sí mismas, que no forman necesariamente polímeros a menos que se den las condiciones adecuadas.