
聚合物是由长长的分子链制成的材料。这些材料具有独特的特性,具体取决于键合的分子类型以及它们的键合。一些聚合物弯曲并拉伸,例如橡胶和聚酯。其他人则坚硬而坚韧,例如环氧树脂和玻璃。
聚合物几乎触及现代生活的各个方面。在过去的五分钟中,大多数人可能与至少一种含有聚合物的产品(从水瓶到小工具再到轮胎)接触。
一词聚合物通常用于描述合成聚合物的塑料。但是,天然聚合物也存在。例如英国百科全书。蛋白质是由氨基酸组成的天然聚合物,核酸(DNA和RNA)是核苷酸的聚合物 - 例如,由含氮碱,糖和磷酸组成的复合分子。
化学反应
苏黎世的EidgenösischeHochschule(应用科学大学)的有机化学教授Hermann Staudinger是现代聚合物开发的父亲。他在1920年代的研究带领了对天然和合成聚合物的现代操纵。他创造了两个是理解聚合物的关键的术语:聚合和大分子,根据美国化学学会(ACS)。他被授予诺贝尔化学奖1953年,“因为他在大分子化学领域的发现。”
聚合是通过通过结合较小的分子根据在线教育资源思想家的说法,称为单体的链条由共价债券组合在一起。各种化学反应 - 例如,由热和压力引起的反应 - 改变化学键根据科学美国人的说法,这将单体保持在一起。该过程导致分子在线性,分支或网络结构中键合,从而导致聚合物。
这些单体的链也称为大分子。大多数聚合物链都有一串碳原子作为骨干。单个大分子可以由成千上万的单体根据聚合物科学学习中心的说法。
聚合物的使用
聚合物几乎用于现代生活的每个领域。杂货袋,苏打水和水瓶,纺织纤维,电话,计算机,食品包装,汽车零件和玩具都包含聚合物。
甚至更熟悉的技术使用聚合物。例如,“用于水脱盐的膜,用于受控药物释放的载体和组织工程的生物聚合物均使用聚合物,” ACS表示。
制造的流行聚合物包括聚乙烯和聚丙烯。它们的分子可以由10,000至200,000个单体组成。
聚合物的未来
研究人员正在尝试许多不同类型的聚合物,旨在进一步开发和增强我们已经使用的产品。
例如,为汽车行业开发和增强了碳聚合物。
根据尼克希尔·古普塔(Nikhil Gupta)的2016年现场科学专栏,碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料(也称为碳纤维层压材料)是使汽车更轻,更省油和更安全的下一代材料。” Tandon工程学院。碳层压板非常坚固,由于其编织的几乎纯净的碳纤维层由硬化塑料(例如环氧树脂)粘合在一起。” [碳纤维的未来:大约超过速度这是给出的
聚合物还用于增强全息图。宾夕法尼亚大学的科学家根据2017年初在线发布的一项研究在线发表的一项研究日记纳米字母。这种新的全息图设备可以容纳多个图像,而不仅仅是一张图像。
“我们问的问题是,'我们可以在全息图中编码多个信息吗?'”告诉现场科学。 “这是一项重要的工作,因为这是某人第一次显示您可以录制多个全息图像,并且只需拉伸聚合物,您就可以基本上更改图像。”
人造皮肤由硅酮聚合物制成可能是抗衰老努力的未来。根据2016年5月在《自然材料》杂志上发表的一项研究,以两种面霜的形式,聚合物可能能够收紧一个人的皮肤,减少皱纹的外观和减少眼底袋。这种人造皮肤也可用于帮助患有湿疹等皮肤状况的人,或用作日晒。
马萨诸塞州理工学院的教授罗伯特·兰格(Robert Langer)对现场科学说:“我们对此感到兴奋;这是一种全新的材料。”
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