Si hay algo que hemos visto hasta ahora en esta serie es que necesitas los materiales adecuados para resolver tus problemas. Si bien los metales y las cerámicas son útiles en este mundo, no siempre son la mejor opción. Cada vez que botas una pelota o conduces un automóvil con unos neumáticos, estás viendo en acción otro tipo de material que los metales y las cerámicas no pueden lograr. A estos se les llama polímeros y el mundo tal como lo conocemos depende de ellos.
¿Qué son los polímeros?
Los polímeros son materiales hechos de cadenas largas de moléculas más pequeñas conocidas como monómeros. Estas moléculas se repiten una y otra vez hasta que se forman cientos de miles o incluso millones de ellas en una cadena larga. En general, los polímeros tienen densidades más bajas en comparación con los metales y las cerámicas, y no suelen ser tan rígidos o fuertes. Muchos polímeros también son extremadamente flexibles y maleables, lo que los hace aptos para formas más complejas. Además, por lo general no reaccionan fácilmente con otras sustancias químicas, lo que los convierte en un buen material para entornos volátiles, como un laboratorio de química.
La composición de los polímeros tiene un impacto en sus características. Aquellos con cadenas más largas tienden a ser más elásticos y se denominan elastómeros. Estos se encuentran comúnmente en materiales de caucho, como una banda de goma. Por otro lado, los polímeros con monómeros más grandes y complejos tienden a ser más rígidos y se pueden endurecer mediante un proceso llamado reticulación. Esto sucede cuando los polímeros se unen entre sí para formar una estructura en red tridimensional llamada red de polímeros. Un ejemplo de esto es la vulcanización del caucho con azufre para hacer neumáticos.
Historia de los polímeros
Los polímeros han sido utilizados desde hace miles de años. La evidencia sugiere que la gente en México precolombino los utilizó por primera vez hace unos 3.000 años. Mezclaron látex, un líquido lechoso que se encuentra en algunas plantas, con un jugo que contenía azufre, lo que hizo que el látex se vulcanizara y se volviera menos quebradizo. A partir de ahí, pudieron crear productos de caucho, como sandalias, bandas elásticas e incluso pelotas que rebotan.
Incluso aunque los polímeros se utilizaron hace siglos, tomó un tiempo para que el mundo moderno encontrara las aplicaciones adecuadas. En la década de 1870, se usó celuloide, un material más duro hecho de celulosa, para fabricar bolas de billar en lugar de marfil. Sin embargo, el celuloide era altamente inflamable y, con el contacto entre las bolas de billar, ocurrían explosiones en la mesa de billar con bastante frecuencia. Hoy en día, las bolas de billar están hechas de polímeros mucho menos explosivos.
La comprensión de lo que realmente son los polímeros no llegó hasta principios del siglo XX con el trabajo de Hermann Staudinger, un químico alemán. En 1922, Staudinger sugirió que los polímeros están formados por moléculas más grandes organizadas en cadenas moleculares largas. Su trabajo sentó las bases para la industria de los plásticos en el siglo XX, donde los científicos comenzaron a utilizar polímeros sintéticos como sustitutos de materiales naturales.
Usos de los polímeros
Los polímeros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Los más comunes que encontrarás son el polietileno (PE), el cloruro de polivinilo (PVC) y el tereftalato de polietileno (PET). El polietileno es el plástico más común y se utiliza principalmente en materiales de embalaje, como bolsas y botellas de plástico. El PVC, por su parte, se utiliza en formas rígidas y flexibles en la construcción de edificios, desde tuberías de plástico hasta marcos de ventanas y puertas. El PET se hilvana en fibras y se utiliza para ropa, películas fotográficas y cintas magnéticas.
Estos son solo algunos de los polímeros más comunes, pero hay muchos otros con propiedades únicas. Por ejemplo, el nailon es un polímero resistente, liviano y elástico, mientras que el Kevlar es una fibra resistente a los impactos de las balas. También tenemos el teflón, que es altamente resistente al agua y uno de los sólidos más resbaladizos.
En resumen, los polímeros son una parte esencial de nuestra vida cotidiana y tienen una amplia variedad de aplicaciones en diferentes campos. Su flexibilidad, durabilidad y propiedades químicas los hacen valiosos en un mundo en el que requerimos soluciones innovadoras para enfrentar desafíos. ¡Los polímeros nos ayudan a resolver problemas y mejorar nuestro entorno de una manera segura y eficiente!
