https://bodybydarwin.com
Slider Image

המדע שמאחורי 4 מהפולימרים הגדולים בכל הזמנים

2022

כאן ב- PopSci אנו מתמקדים בדרך כלל בחידושים החדשים ביותר במדע וטכנולוגיה. אולם חידושים רבים בעבר במדע הפולימרים - חקר הפלסטיק וחומרים דומים אחרים - עדיין רלוונטיים וראויים להכרה. הם הצילו חיים, שמרו על תינוקות יבשים ואיפשרו מיכלי תצפית ענקיים על כרישים. לחלקם שמות מסחריים שייצגו סוג שלם של מוצרים, כמו קבלר. אחרים אורבים באפלולית. להלן כמה מהחומרים החשובים ביותר והצצה לאופן בו מדענים עיצבו אותם לעבוד את הקסם שלהם.

יישומים: לוסיט, תותבות, חלונות אקווריום
פותח בשנת: 1877

פולימתיל-מתקרילט הוא פולימר רב-תכליתי מאוד. אם אי פעם תראה חסימת פלסטיק ברורה, כנראה שזה PMMA. הוא תומר לראשונה בשנות השלושים בגרמניה, וכעת הוא נמצא בכל מקום בו צריך חומר ברור וחזק. זה כולל "זכוכית" חסינת כדורים בחנות המשקאות הפינה החביבה עליך ומכלי הכריש הענקיים באקווריום של מפרץ מונטריי. אבל השימוש החביב עלי ב- PMMA הוא במה שמכונה "ברק קפוא" או בפסל דמות ליכטנברג. בעיקרון, הכניסו נתח של PMMA למאיץ אלקטרונים, פטרו חבורה של אלקטרונים לתוך הפלסטיק עד שיהיו לו כשני מיליון וולט טעינה, ואז נגעו בצד הניילון עם מעט חוט וצפו כברגים של פסי גילוף בזק. בתוך הפלסטיק הצלול.

יישומים: חיתולים
פותח בשנת: 1960

בשעות היום היו חיתולים עשויים מבד. לעתים קרובות, חיתולי הבד האלה היו מלאים בכדים של סיבים סופגים טבעיים. אז גילו מדעני פולימר בשנות השישים שהם יכולים לייצר הידרוגלים כמו חומצה פוליאקרילית הסופגת פעמים רבות את משקל המים שלהם. זה לקח כשני עשורים, אך סופר-סופרים פולימרים עלו בחיתולים באמצע שנות השמונים. סופרי סופרים הם לפעמים (אך לא תמיד) פוליאלקטרוליטים, כלומר הקבוצות הצדדיות בשרשראות הפולימר טעונות באופן חיובי או שלילי. זה עוזר לרשתות להתחבר לנוזלים קוטביים כמו מים.

יישומים: אפודים חסרי מגן ובגדים חסינים אש, בהתאמה
פותח בשנת: תחילת שנות השישים (נומקס); 1965 (קבלר)

קבלר ונומקס הם שני פולימרים השייכים לקבוצה של תרכובות הנקראות ארמידות - פוליאמידים ארומטיים. לארמידות יש קשרים כימיים חזקים במיוחד, ומדען חומרים מנצל את החוזק הזה ביצירת סיבים עמידים בפני אש ופולימרים. לדוגמה, סיבי קגל חזקים במיוחד מכיוון שכל שרשראות הפולימר מתיישרות, זו לצד זו, במהלך ספינינג הסיבים. לנומקס יש קינק קל בשרשרת הפולימר, מה שאומר שסיבים העשויים ממנו אינם יכולים להתיישר בצורה מושלמת, וכך יהיו מעט חלשים יותר. שניהם עמידים יחסית בפני אש, אך כוחה של קבלר יכול לעצור כדורים. בנוסף לאפודים חסרי כדורים, קגל מופיע בראשי תוף נחלים. נומקס משמש בכלי ההגנה של לוחמי האש.

יישום: כיורים מכווצים
פותח בשנת: 1839

כיורים מכווצים הם מדהימים. צבעו כמה רצועות פלסטיק, קפצו אותם בתנור וצפו בהם מתקפלים לעצמם. מסתבר כי פריטי היום הגשומים הללו עשויים מאותו פולימר כמו כוסות קלקר: קלקר. קלקר, אשר סוחר לראשונה בגרמניה בשנת 1931 (קלקר מוקדם לא פותח עד שנת 1954 בארצות הברית), הוא פולימר רב-תכליתי ומיליוני טונות ממנו מיוצרים מדי שנה. כיור מכווץ מתחיל כעל גיליון קלקר שנלחץ ושטח לרוחב קרוב לנקודת ההיתוך. זה מכריח את שרשראות הפולימר להתמתח וליישר קו. הסדין מתקרר ושרשראות הפולימר קפואות למקומן (חשבו על זה כשטוח סלינקי ומחזיק אותו). כשאתה זורק כיור מכווץ לתנור, גיליון הפולימר מתחמם, ושרשראות הפולימר מתחילות לנוע. כשהם מספיק חמים, כל שרשראות הפולימר מסתלמות לגבות, וגורמות ליריעת הפולימר להתכווץ, ממש כמו שסלינקי ימשוך את עצמה כשאתה מרפה. מדענים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן ניצלו לאחרונה את המאפיין הזה כדי ליצור משטחים נטולי-פנים. כדי להשיג מבנים באמת, ממש קרובים זה לזה, הם השתמשו בפוליסטירן המתוח ונקודות מודפסות על פני השטח. ואז הם חיממו את הסדין שהתכווץ ויצרו מערך של נקודות בצפיפות גבוהה מאוד.

האלמוגים צומחים בדפוסים, גם אם לא נוכל לראות אותם תמיד

האלמוגים צומחים בדפוסים, גם אם לא נוכל לראות אותם תמיד

עריכת גנים יכולה לסייע בחיסול ה- HIV

עריכת גנים יכולה לסייע בחיסול ה- HIV

מדענים מדברים נגד 'האלימות' הנדרשת לבניית הטלסקופ החדש הזה

מדענים מדברים נגד 'האלימות' הנדרשת לבניית הטלסקופ החדש הזה