Polymer

Polymer er et stoff som består av molekyler med stor molekylmasse med repeterende strukturell enhet, eller monomerer, forbundet med kovalent kjemisk binding. Ordet kommer fra gresk, πολυ', polu «mange»; og μέρος, meros «del». Kjente eksempler på polymerer er plast, DNA og proteiner.

Syndiotaktisk polypropylen

Ofte brukes polymer i betydninga «plast», men polymerer utgjør en stor klasse av naturlige og syntetiske materialer med ulike sammensetninger og bruksegenskaper. Naturlige polymermaterialer som skjellakk og rav er brukt i århundrer. Biopolymerer som proteiner (for eksempel hår, hud og deler av skjelettet) og nukleinsyrer spiller avgjørende roller i biologiske prosesser. Andre naturlige polymerer som cellulose er hovedbestanddelen i tre og papir.

Historikk

Fra begynnelsen i 1811 gjorde Henri Braconnot et pionerarbeid i celluloseforbindelser, som kanskje var det første bidrag av betydning til polymerforskningen. Termen polymer ble introdusert i 1833 av Jöns Jakob Berzelius. Utviklingen av vulkanisering senere i det 19. århundre forbedret slitestyrken til det naturlige polymeret gummi og frembrakte det første populariserte halvsyntetiske polymer. Det første helsyntetiske polymer, bakelitt, ble introdusert i 1909.

Selv etter betydelige fremskritt i syntese og karakterisering av polymerer, fikk man ikke en skikkelig forståelse av polymer molekylstruktur før på 1920-tallet. Før det trodde forskerne at polymerer var klynger av små molekyler (kalt kolloider) uten bestemt molekylvekt, holdt sammen av en ukjent kraft, et konsept som var kjent som assosiasjonsteorien. I 1922 foreslo Hermann Staudinger at polymerer besto av lange kjeder av atomer holdt sammen av kovalente bindinger, en idé som ikke ble akseptert på over ti år og som til slutt førte til at Staudinger ble tildelt nobelprisen i kjemi. Et viktig bidrag til syntetisk polymerforskning var gitt av de italienske kjemikerne Giulio Natta og Karl Ziegler som vant nobelprisen i kjemi i 1963 for utviklingen av Ziegler-Natta-katalysatoren. I påfølgende århundre har syntetiske polymermaterialer som nylon, polyetylen, teflon og silikon dannet basis for en hurtigvoksende polymerindustri.

Syntetiske polymerer i dag finner anvendelse i nær all industri og livsområde. Polymerer er utbredt som adhesiver og smøremidler, i tillegg til strukturkomponenter for ulike produkter fra barneleker til fly. Polymerer som poly (metylmetakrylat) finner anvendelse som fotoresistmaterialer brukt i halvlederfremstilling og low-k dielektrisk for bruk i høy-kvaltitet mikroprosessorer. Fremtidige anvendelser omfatter fleksible polymerbaserte substrater for elektroniske display og forbedrede nye og etterspurte medisiner.