Un polímero es una molécula de gran tamaño formada por cadenas o anillos de subunidades repetitivas enlazadas, que se denominan monómeros. Los polímeros suelen tener puntos de fusión y ebullición elevados. Como las moléculas están formadas por muchos monómeros, los polímeros suelen tener masas moleculares elevadas.
La palabra polímero proviene del prefijo griego poly -, que significa "muchos," y del sufijo – mer , que significa "partes." La palabra fue acuñada por el químico sueco Jons Jacob Berzelius (1779–1848) en 1833, aunque con un significado ligeramente diferente al de la definición moderna. La concepción moderna de los polímeros como macromoléculas fue propuesta por el químico orgánico alemán Hermann Staudinger (1881–1965) en 1920.
Vídeo destacado
Ejemplos de polímeros
Los polímeros pueden dividirse en dos categorías. Los polímeros naturales (también llamados biopolímeros) incluyen la seda, el caucho, la celulosa, la lana, el ámbar, la queratina, el colágeno, el almidón, el ADN y la goma laca. Los biopolímeros cumplen funciones clave en los organismos, actuando como proteínas estructurales, proteínas funcionales, ácidos nucleicos, polisacáridos estructurales y moléculas de almacenamiento de energía.
Los polímeros sintéticos se preparan mediante una reacción química, a menudo en un laboratorio. Algunos ejemplos de polímeros sintéticos son el PVC (cloruro de polivinilo), el poliestireno, el caucho sintético, la silicona, el polietileno, el neopreno y el nailon. Los polímeros sintéticos se utilizan para fabricar plásticos, adhesivos, pinturas, piezas mecánicas y muchos objetos comunes.
Los polímeros sintéticos pueden agruparse en dos categorías. Los plásticos termoestables se fabrican a partir de una sustancia líquida o sólida blanda que puede transformarse irreversiblemente en un polímero insoluble mediante el curado con calor o radiación. Los plásticos termoestables tienden a ser rígidos y tienen pesos moleculares elevados. El plástico se queda sin forma cuando se deforma y suele descomponerse antes de fundirse. Algunos ejemplos de plásticos termoestables son el epoxi, el poliéster, las resinas acrílicas, los poliuretanos y los ésteres de vinilo. La baquelita, el kevlar y el caucho vulcanizado también son plásticos termoestables.
Los polímeros termoplásticos o plásticos termoestables son el otro tipo de polímeros sintéticos. Mientras que los plásticos termoestables son rígidos, los polímeros termoplásticos son sólidos cuando se enfrían, pero son flexibles y pueden moldearse a partir de una determinada temperatura. Mientras que los plásticos termoestables forman enlaces químicos irreversibles cuando se curan, la unión en los termoplásticos se debilita con la temperatura. A diferencia de los termoestables, que se descomponen en lugar de fundirse, los termoplásticos se funden en un líquido al calentarse. Algunos ejemplos de termoplásticos son el acrílico, el nylon, el teflón, el polipropileno, el policarbonato, el ABS y el polietileno.
Breve historia del desarrollo de los polímeros
Los polímeros naturales se han utilizado desde la antigüedad, pero la capacidad de la humanidad para sintetizar polímeros intencionalmente es un desarrollo bastante reciente. El primer plástico fabricado por el hombre fue la nitrocelulosa. El proceso para fabricarla fue ideado en 1862 por el químico británico Alexander Parkes (1812–1890). Trató el polímero natural celulosa con ácido nítrico y un disolvente. Cuando la nitrocelulosa se trató con alcanfor, produjo celuloide, un polímero muy utilizado en la industria cinematográfica y como sustituto moldeable del marfil. Cuando la nitrocelulosa se disolvía en éter y alcohol, se convertía en colodión. Este polímero se utilizó como apósito quirúrgico, a partir de la Guerra Civil estadounidense y posteriormente.
La vulcanización del caucho fue otro gran logro de la química de los polímeros. El químico alemán Friedrich Ludersdorf (1801–1886) y el inventor estadounidense Nathaniel Hayward (1808–1865) descubrieron de forma independiente que añadir azufre al caucho natural ayudaba a evitar que se volviera pegajoso. El proceso de vulcanización del caucho mediante la adición de azufre y la aplicación de calor fue descrito por el ingeniero británico Thomas Hancock (1786–1865) en 1843 (patente del Reino Unido) y por el químico estadounidense Charles Goodyear (1800–1860) en 1844.
Aunque los científicos e ingenieros podían fabricar polímeros, no fue hasta 1922 cuando se propuso una explicación de cómo se formaban. Hermann Staudinger sugirió que los enlaces covalentes mantenían unidas largas cadenas de átomos. Además de explicar cómo funcionan los polímeros, Staudinger también propuso el nombre de macromoléculas para describirlos.
› Ciencia
