¿Cómo se descubre que los diversos polímeros son útiles? ¿Se encuentran en el laboratorio mediante la experimentación?

Los polímeros están diseñados típicamente para ser útiles o tener una característica deseada. Quizás solo unos pocos laboratorios académicos todavía están en los aspectos fundamentales de la síntesis de polímeros. Por lo general, como científico, su motivación para hacer investigación polimérica va a tener aplicaciones designadas como querer una conductividad térmica más alta o más baja, una temperatura de transición vítrea más alta, buena resistencia a la abrasión, buena adhesión a metales, materias primas sostenibles, etc.

Por lo tanto, la mayoría de los polímeros suelen ser útiles, pero no son comercialmente viables. Vaya a ver cuántas patentes se presentan cada año en relación con los polímeros y luego vea cuántos polímeros nuevos se comercializan cada año. No estoy hablando de productos, sino de nuevos polímeros. He hecho algunas cosas interesantes en la escuela de posgrado, pero el costo de las materias primas es demasiado alto o hay algún tipo de atributo de rendimiento que falta. Por ejemplo, puede tener un gran módulo, alta temperatura de transición vítrea, pero es demasiado frágil para ser útil en cualquier lugar.

Entonces, sí, la respuesta a la pregunta es el diseño de experimentos después de un largo período de ideación con una buena comprensión de la literatura existente. Luego, una vez que tenga ese polímero, la prueba de aplicación y ver si puede ser comercial es una especie de prueba final. Luego escalar, cosas regulatorias (TSCA, REACH) etc.

En un laboratorio moderno de polímeros, creo que “descubierto” y “encontrado” se reemplazan por “diseñado”.

El uso de un potente software de modelado y una mejor comprensión de las estructuras dentro de los polímeros permite a los investigadores diseñar nuevas clases de polímeros y mezclas de polímeros.

Los polímeros diseñados se caracterizan, prueban, el proceso se ajusta. Los aditivos se combinan, mezclas, hasta que se crean las propiedades deseadas.

Todavía es mucho trabajo. El software mejorará. Los modelos mejorarán.

Todavía hay algo de suerte, algo de casualidad, involucrado. Soluciones en busca de problemas.

Pero el futuro será con poderosas herramientas de modelado y una comprensión más profunda de la física y la química involucradas.

Los polímeros sintéticos normalmente se fabrican en un laboratorio a partir de productos químicos conocidos. Por ejemplo, un químico podría preparar polietileno a partir de una muestra de eteno. Es posible que no se conozcan las propiedades del material hasta que esté hecho, pero estoy seguro de que los químicos podrían hacer conjeturas informadas sobre cómo es probable que sea.

Además, una vez que se forma un polímero, se pueden agregar plastificantes y otras cosas para alterar su forma y darles nuevas propiedades. Por ejemplo, el PVC es un polímero que es duro y quebradizo, se usa para enmarcar ventanas y tuberías. Hacer ajustes a esas características agregando un plastificante (que hace que el material sea más flexible) cambió las propiedades. El PVC plastificado se utiliza en cables.

Espero haber respondido tu pregunta.

Personalmente, creo que todos los polímeros son útiles. Depende de la aplicación a la que se apliquen. Algunos polímeros son buenos para ciertas aplicaciones, mientras que otros son mejores para otras aplicaciones. Puede tener una idea sobre las propiedades de los polímeros a partir de su estructura química (tipo cristalino, degradación, etc.) Pero, para saber realmente si un polímero es adecuado para una determinada aplicación, simplemente tiene que ser probado. Por lo general, se modifican con aditivos para mejorar el rendimiento de ciertas aplicaciones.

(AtA)

Se desarrollaron varios polímeros a través del trabajo duro en el laboratorio basado en el conocimiento de la química, principalmente química orgánica. Todos se caracterizaron utilizando diversos instrumentos analíticos y se probaron para diferentes aplicaciones. Además de los experimentos de laboratorio, los estudios teóricos también fueron ayudados para el desarrollo de polímeros.

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