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Cosa hanno in comune la seta,
il DNA,
il legno,
i palloncini,
e il Silly Putty?
Sono tutti polimeri.
I polimeri sono una componente così predominante nelle nostre vite
che è virtualmente impossibile
immaginare un mondo senza di loro,
ma cosa diamine sono?
I polimeri sono grandi molecole
composte da piccole unità chiamati monomeri
legate assieme come i vagoni di un treno.
Poli- significa molti
e mono- significa uno,
e -meri o -mero significa parti.
Molti polimeri sono composti ripetendo
lo stesso piccolo monomero di continuo,
mentre altri sono composti da due monomeri
legati in una sequenza.
Tutte le cose viventi sono composte da polimeri.
Alcune delle molecole organiche negli organismi
sono piccole e semplici,
con solo uno o pochi gruppi funzionali.
Altri, in particolare quelli che svolgono ruoli strutturali
o immagazzinano informazioni genetiche,
sono macromolecole.
In molti casi, queste macromolecole sono polimeri.
Ad esempio, i carboidrati complessi
sono polimeri di semplici zuccheri,
le proteine sono polimeri di aminoacidi,
e gli acidi nucleici, DNA e RNA,
che contengono le nostre informazioni genetiche,
sono polimeri dei nucleotidi.
Gli alberi e le piante sono fatti
di polimeri della cellulosa.
È quella roba dura che trovate nella corteccia e nei gambi.
Le piume,
la pelliccia,
i capelli
e le unghie
sono fatti di una proteina chiamata cheratina,
un altro polimero.
E non finisce qui.
Lo sapevate che gli esoscheletri
del più grande phylum nel regno animale,
gli artropodi,
sono fatti del polimero chitina?
Il polimeri inoltre formano le basi
delle fibre sintetiche, delle gomme e delle plastiche.
Tutti i polimeri sintetici sono derivati dal petrolio
e prodotti attraverso reazioni chimiche.
I due tipi di reazioni chimiche più comuni
usate per produrre i polimeri
sono le reazioni di addizione
e quelle di condensazione.
Nelle reazioni di addizione
i monomeri semplicemente si sommano insieme per formare il polimero.
Il processo inizia con un radicale libero,
una specie chimica con un elettrone spaiato.
Il radicale libero attacca
e rompe i legami per formarne di nuovi.
Questo processo si ripete di continuo
per creare una lunga catena polimerica.
Nelle reazioni di condensazione,
una piccola molecola, com'è l'acqua,
viene prodotta in ciascuna delle reazioni a catena.
Il primo polimero sintetico
fu prodotto per puro caso
come scarto di varie reazioni chimiche.
Pensando che fossero inutili,
i chimici per lo più li buttavano via.
Alla fine, un tizio chiamato Leo Baekeland
decise che forse il suo inutile scarto
non era così inutile, dopotutto.
Il suo lavoro produsse una plastica
che poteva essere permanentemente rimodellata
usando la pressione e alte temperature.
Dato che il nome di questa plastica.
poliossibenzilmetilenglicolanidride,
non era molto accattivante,
i pubblicitari la chiamarono bachelite.
Questa sostanza fu trasformata in telefoni,
giocattoli per bambini,
e isolanti per apparecchi elettrici.
Con il suo sviluppo nel 1907,
l'industria della plastica esplose.
Un altro polimero familiare, il Silly Putty,
fu anch'esso inventato per pura coincidenza.
Durante la Seconda Guerra Mondiale,
gli Stati Uniti avevano un disperato bisogno
di gomma sintetica per aiutare le forze armate.
Un gruppo di chimici alla General Electric
tentò di crearne una
ma finì per realizzare uno stucco soffice e appiccicoso.
Non era un buon sostituto della gomma,
ma aveva una strana qualità:
sembrava essere estremamente elastico.
Era nato il "Silly Putty", un ridicolo stucco!
I polimeri sintetici hanno cambiato il mondo.
Pensateci.
Potete immaginare di passare una singola giornata
senza usare la plastica?
Ma i polimeri non sono tutti buoni.
Lo Styrofoam, ad esempio, è fatto principalmente di stirene
che è stato identificato come un possibile agente cancerogeno
dalla Agenzia Americana per la Protezione dell'Ambiente.
Quando i prodotti Styrofoam vengono realizzati,
o quando lentamente si deteriorano nelle discariche o nell'oceano.
possono rilasciare lo stirene tossico
nell'ambiente.
In aggiunta, le plastiche che vengono create
con l'aggiunta di reazioni di polimerizzazione,
come lo Styrofoam,
le buste di plastica,
e il PVC,
vengono costruite per essere durevoli e non tossiche per gli alimenti
ma questo non vuol dire che non si deteriorano
nell'ambiente.
Milioni di tonnellate di plastiche
ogni anno vengono gettate nelle discariche.
Questa plastica non è biodegradabile,
si scompone soltanto
in pezzi sempre più piccoli
influenzando la vita marina
e infine facendosi strada per tornare agli esseri umani.
I polimeri possono essere soffici e duri,
morbidi o solidi,
fragili o forti.
Le enormi variazioni tra di loro
significa che possono formare
una sequenza incredibilmente diversa di sostanze,
dal DNA
alle calze da donna in nylon.
I polimeri sono utili
perché non ne possiamo fare a meno nella vita di tutti i giorni
Ma alcuni stanno sporcando
i nostri oceani, le città e i corsi d'acqua
con effetti sulla nostra salute
che solo ora stiamo iniziando a comprendere.