Usos de los polímeros
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Este artículo ha sido citado por otros artículos en PMC.ResumenLos polímeros son materiales avanzados ampliamente utilizados, que se encuentran casi en todos los materiales utilizados en nuestra vida diaria. Hasta la fecha, la importancia de los polímeros ha sido mucho más destacada debido a sus aplicaciones en diferentes dominios de las ciencias, las tecnologías y la industria, desde los usos básicos hasta los biopolímeros y los polímeros terapéuticos. El objetivo principal de este editorial es acentuar los impactos pragmáticos de los polímeros en la vida cotidiana del ser humano.Palabras clave: Macromolécula, Monómero, Polímero natural, Polímero sintético
Los polímeros, una palabra de la que oímos hablar mucho, son muy vitales y no se puede imaginar la vida sin ellos. Los polímeros, una gran clase de materiales, están formados por muchas moléculas pequeñas denominadas monómeros que se enlazan entre sí para formar largas cadenas y se utilizan en muchos productos y bienes que usamos en la vida diaria.1
Usos de los polímeros sintéticos en la vida cotidiana
Plástico es una palabra que originalmente significaba “flexible y fácil de moldear”. Sólo recientemente se ha convertido en un nombre para una categoría de materiales llamados polímeros. La palabra polímero significa “de muchas partes”, y los polímeros están formados por largas cadenas de moléculas. Los polímeros abundan en la naturaleza. La celulosa, el material que compone las paredes celulares de las plantas, es un polímero natural muy común.
En el último siglo y medio, el ser humano ha aprendido a fabricar polímeros sintéticos, a veces utilizando sustancias naturales como la celulosa, pero más a menudo utilizando los abundantes átomos de carbono que proporcionan el petróleo y otros combustibles fósiles. Los polímeros sintéticos están formados por largas cadenas de átomos, dispuestas en unidades repetitivas, a menudo mucho más largas que las que se encuentran en la naturaleza. La longitud de estas cadenas y los patrones en los que están dispuestas son los que hacen que los polímeros sean fuertes, ligeros y flexibles. En otras palabras, es lo que los hace tan plásticos.
Estas propiedades hacen que los polímeros sintéticos sean excepcionalmente útiles, y desde que aprendimos a crearlos y manipularlos, los polímeros se han convertido en una parte esencial de nuestras vidas. Especialmente en los últimos 50 años, los plásticos han saturado nuestro mundo y han cambiado nuestra forma de vivir.
¿Cómo perjudican los polímeros al medio ambiente?
Hermann Staudinger era un pacifista, pero esta era una lucha que estaba decidido a ganar. En 1920, el químico alemán propuso que los polímeros -una amplia clase de compuestos que incluían el caucho y la celulosa- estaban formados por largas cadenas de pequeñas moléculas idénticas unidas por fuertes enlaces químicos. La mayoría de sus colegas pensaron que se trataba de un disparate y argumentaron que los polímeros eran simplemente agregaciones más sueltas de pequeñas moléculas. Staudinger se negó a dar marcha atrás, lo que provocó disputas que duraron una década.
Finalmente, los datos de laboratorio demostraron que tenía razón. Ganó el Premio Nobel de Química en 1953 por su trabajo, y los polímeros sintéticos son ahora omnipresentes: el año pasado, el mundo produjo unos 300 millones de toneladas de ellos. Las cadenas moleculares que Staudinger propuso como hipótesis se han introducido en casi todos los aspectos de la vida moderna, desde la ropa, la pintura y los envases hasta la administración de medicamentos, la impresión en 3D y los materiales autocurativos. Los compuestos a base de polímeros constituyen incluso la mitad del peso del avión de pasajeros más reciente de Boeing, el 787 Dreamliner.
Nuevos polímeros y sus usos
Los polímeros están por todas partes. Basta con mirar a nuestro alrededor. Tu botella de agua de plástico. Las puntas de goma de silicona de los auriculares de tu teléfono. El nylon y el poliéster de tu chaqueta o tus zapatillas. La goma de los neumáticos del coche familiar. Ahora mírate en el espejo. Muchas proteínas de tu cuerpo también son polímeros. Piensa en la queratina, el material del que están hechos tu pelo y tus uñas. Incluso el ADN de tus células es un polímero.
Por definición, los polímeros son moléculas de gran tamaño formadas por la unión (enlace químico) de una serie de bloques de construcción. La palabra polímero viene del griego y significa “muchas partes”. Cada una de esas partes es lo que los científicos llaman un monómero (que en griego significa “una parte”). Piense en un polímero como una cadena, en la que cada uno de sus eslabones es un monómero. Estos monómeros pueden ser sencillos -sólo un átomo o dos o tres- o pueden ser complicadas estructuras en forma de anillo que contienen una docena de átomos o más.
En algunos casos, los polímeros forman redes ramificadas en lugar de cadenas simples. Independientemente de su forma, las moléculas son muy grandes. De hecho, son tan grandes que los científicos las clasifican como macromoléculas. Las cadenas de polímeros pueden incluir cientos de miles de átomos, incluso millones. Cuanto más larga sea una cadena polimérica, más pesada será. Y, en general, los polímeros más largos darán a los materiales fabricados con ellos una mayor temperatura de fusión y ebullición. Además, cuanto más larga sea la cadena de un polímero, mayor será su viscosidad (o resistencia a fluir como líquido). La razón: Tienen una mayor superficie, lo que hace que quieran adherirse a las moléculas vecinas.