Nossos descendentes, no futuro, talvez se refiram à nossa época como sendo a era dos plásticos

Nossos descendentes, no futuro, talvez se refiram à

nossa época como sendo a era dos plásticos.

Embora o primeiro polímero sintético só tenha sido obtido em 1907, hoje os plásticos já estão onipresentes em nosso

cotidiano. Muitos dos utensílios domésticos,

automóveis, embalagens e até mesmo roupas, são feitas

com polímeros.

Seria possível a vida humana, mantendo

os atuais padrões de conforto, sem os

plásticos?

Um polímero é uma macromolécula formada pela

repetição de pequenas e simples unidades químicas

(monômeros), ligadas covalentemente.

Estrutura Molecular dos Polímeros

Dependendo da natureza química dos monômeros e da

técnica empregada para a polimerização, os polímeros podem exibir diferentes tipos

de arquiteturas.

Os mais comuns são os de estrutura linear, ramificada ou

em rede. A primeira figura, ilustra o polietileno de alta

densidade (HDPE): uma molécula de cadeia longa e

linear, feita pela polimerização do etileno, um composto cuja fórmula estrutural é CH2=CH2.

A indústria também produz uma outra variedade de polietileno,

que possui cadeias ramificadas. Este é conhecido como

polietileno de baixa densidade (LDPE). O impedimento espacial provocado pelas ramificações

dificulta um "empilhamento" das cadeias poliméricas.

As forças intermoleculares que mantém as cadeias poliméricas

unidas tendem a ser mais fracas em polímeros ramificados. Por isso o

LDPE é bastante flexível e pode ser utilizado como filme plástico para

embalagens, enquanto que o HDPE é bastante duro e resistente, sendo utilizado em garrafas, brinquedos,

etc.

Se somente uma espécie de monômero está presente na estrutura do polímero, este é

chamado de homopolímero. Se espécies diferentes de

monômeros são empregadas, o polímero recebe a denominação

de copolímero.

Polímeros biológicos fundamentam a existência da vida, e existem

desde o surgimento da primeira célula na superfície da terra. Os

polímeros naturais têm sido empregados pelo homem desde os mais remotos tempos: asfalto era utilizado em tempos pré-bíblicos;

âmbar já era conhecido pelos gregos e a goma pelos romanos.

Os polímeros sintéticos, porém, somente surgiram no

último século.

Um grande marco na história da indústria de plásticos foi a descoberta

do processo de vulcanização da borracha em 1839 (a partir do látex, um polímero natural, que já era largamente

empregado) pela Goodyear.

O próximo grande passo foi a nitração da celulose, resultando

na nitrocelulose, produto comercializado primeiramente

por Hyatt, em 1870. De seu produto foi obtido o celulóide,

alavancando a indústria cinematográfica.

Em 1865 foi descoberto o processo de acetilação da celulose, resultando em produtos comerciais de

grande uso no início deste século, como fibras de rayon,

celofane, entre outros.

Entretanto, o primeiro polímero puramente sintético somente

surgiu em 1907; resinas de fenol-formaldeído foram produzidas por Baekeland - entre elas, o

primeiro polímero sintético de uso comercial: o "Bakelite".

Desde então, a indústria e o uso de polímeros não para de

crescer.

Hoje, mesmo roupas e demais vestimentas são feitas com fibras

poliméricas sintéticas. Roupas especiais, como o uniforme de

astronautas, vestes dos corredores de fórmula 1, e roupas de mergulho submarino também são produzidas

com polímeros especiais, que possuem as propriedades desejadas, em cada caso.

Alguns polímeros foram verdadeiros salva-vidas. A

polimerização do N-vinilpirrolidona foi recebida com

grande ímpeto durante a Segunda Guerra Mundial,

quando os alemães usaram soluções salinas do polímero

como um substituto do plasma sangüíneo nos soldados feridos

de suas tropas.

O PVP - poli(vinilpirrolidona), possui um baixo grau de toxidade e tem

sido utilizado também em cosméticos, adesivos, indústria têxtil, lentes de contato, e numa

variedade de fármacos, incluindo a manufaturação de materiais micro-

encapsulados. Um complexo de PVP com iodeto é um dos anti-sépticos

mais utilizados.

Os polímeros são produzidos sinteticamente através da

reação de polimerização de seus monômeros. Um dos

métodos mais utilizados, nas indústrias, para a produção de polímeros de vinilas é a

polimerização em emulsão.

Este processo envolve uma

emulsão estável de água, monômeros

do polímeros, e um surfactante (sabão

ou detergente) como o agente emulsificante.

Os surfactantes formam micelas, que dissolvem os monômeros, geralmente

hidrofóbicos. Os iniciadores de radicais livres, quando jogados na fase aquosa,

também migram para a fase micelar, iniciando a

polimerização.

As vantagens deste método incluem o baixo consumo de energia (a reação pode ser

feita mesmo na temperatura ambiente) e a obtenção de

polímeros com grande massa molar.

Muitas vezes, o polímero é formado pela união de dois

ou mais monômeros diferentes. Estes polímeros

são chamados de copolímeros, em contraste

aos homopolímeros, que são formados pela repetição de

somente um monômero.

A estrutura molecular de cada polímero é demonstrada,

esquematicamente, com as unidades de repetição de cada

polímero.Tais combinações permitem aos químicos criar

polímeros com diferentes propriedades, baseados nas

estruturas obtidas.

De acordo com a aplicação, podem-se preparar diferentes

blendas, de distintas composições, resultando em

polímeros com diferentes propriedades físico-químicas.

Plásticos (polímeros) são conhecidos por

serem bons isolantes: não conduzem

eletricidade. Certo?

Depende. Um grupo

especial de polímeros

conduz eletricidade.

Além disso, emitem luz quando submetidos a um

determinado potencial elétrico. Estes polímeros

estão abrindo possibilidades fantásticas na indústria

tecnológica, como monitores de plástico e músculos

artificiais.

Alguns destes polímeros tinham outra propriedade: emitiam luz

quando conduziam eletricidade, dependendo do potencial aplicado.

Estes polímeros são conhecidos como LEP - light emitting polymers.

Imagine que você esteja vestindo uma camisa amarela. Você gira um botão oculto na manga da camisa e ela fica de

outra cor. Mais um giro no botão e o bolso de sua camisa passa a exibir a sua novela favorita. Esta

é apenas uma das inovações tecnológicas prometidas pelos

LEPs...

Estes polímeros possuem ligações pi conjugadas - permitindo a mobilidade

eletrônica ao longo da cadeia

Uma outra aplicação para os polímeros condutores é de

sensor químico. Pesquisadores na Itália já preparam um "

nariz artificial", capaz de detectar centenas de diferentes espécies químicas, com uma tecnologia

baseada nos polímeros condutores.

Polímeros condutores também são utilizados em impressoras jatos de tinta.

E num futuro muito próximo...

Relógio LEP multi-uso

Carteira-monitor LEP

painel LEP ativo para

automóveis

monitores de alta-resolução LEP

Os polímeros condutores também podem ser utilizados como

músculos artificiais. Alguns podem se estender ou contrair, dependendo

do potencial elétrico aplicado.

Tal como um músculo natural. Estes músculos

podem servir como mecanismos de propulsão

alternativos, ou mesmo como substituto de músculos

humanos lesados.

Os resultados mostram que este polímero é mais forte do

que o músculo humano.

Fonte: QMCWEB