Dalam catatan blog ini, kami akan meneroka bagaimana makromolekul, yang digunakan sejak zaman purba, merevolusikan nanoteknologi dan perubatan.
Dalam catatan blog ini, kita akan bercakap tentang makromolekul, bidang penyelidikan yang memacu kejuruteraan kimia. Makromolekul ialah sejenis molekul. Apakah molekul? Molekul ialah zarah terkecil yang mempunyai sifat-sifat bahan. Fikirkan kaca di tingkap. Jika anda memotongnya, dan memotongnya, dan memotongnya, dan memotongnya, dan memotongnya, akhirnya bahan yang anda potong bukanlah kaca, sebaliknya zarah yang lebih asas yang membentuk bahan yang dipanggil kaca. Bahan terkecil yang boleh anda panggil kaca, yang sebelum anda memotongnya menjadi zarah bukan kaca, dipanggil molekul kaca.
Polimer ialah molekul-molekul tersebut, terutamanya yang bersaiz sangat besar. Apabila agregat molekul semakin besar, ia mempunyai sifat yang lebih kompleks di luar struktur kimia mudah. Banyak perkara yang kita lihat di sekeliling kita sebenarnya adalah polimer. Contohnya termasuk DNA, yang mengandungi maklumat genetik kita, polimer semula jadi seperti kertas dan polimer sintetik yang dipanggil "plastik". Objek polimer ini sangat tertanam dalam kehidupan seharian kita, dan orang ramai telah menggunakan polimer secara semula jadi sejak zaman purba.
Bahan seperti guni dan getah asli sebenarnya adalah polimer, menunjukkan bahawa manusia telah menggunakan polimer sejak sebelum sejarah. Konsep polimer mula-mula diformalkan oleh ahli kimia Jerman H. Staudinger pada tahun 1922, tetapi bentuk polimer telah wujud lama sebelum itu. Pada tahun 1907, LH Baekeland Belgium berjaya mensintesis dan mengkomersialkan Bakelite, polimer sintetik pertama dalam sejarah manusia. Penemuan ini membuka pintu kepada penggunaan polimer dalam banyak bidang.
Pada awal abad ke-20, ramai saintis tidak menerima bahawa polimer wujud, mempercayai bahawa banyak molekul kecil berkumpul bersama untuk menentukan sifat sesuatu bahan. Penyelidik pada masa itu hanya berfikir bahawa kehadiran banyak molekul kecil dalam jarak yang dekat menjelaskan sifat bahan seperti getah dan guni. Walau bagaimanapun, Staudinger mendapati bahawa molekul yang membentuk bahan-bahan ini adalah sangat besar, dan konsep polimer telah dilahirkan.
Jadi apakah polimer? Perkataan polimer sering digunakan secara bergantian dengan perkataan polimer. Polimer ialah sejenis makromolekul, yang bermaksud molekul besar yang terbentuk dengan mengulangi unit yang lebih kecil. Untuk menggambarkan perbezaan antara polimer dan polimer, polimer adalah seperti rantai manik yang diperbuat daripada manik tertentu sahaja. Polimer, sebaliknya, lebih mirip kepada perhiasan yang akan anda pakai di leher anda tanpa mengira kalung itu diperbuat daripada apa. Dalam erti kata lain, polimer adalah sejenis polimer, tetapi polimer merangkumi konsep yang lebih luas.
Polimer mempunyai sifat yang sangat spesifik dalam hak mereka sendiri. Jenis monomer yang membentuk polimer, dan bagaimana ia disusun, sangat menentukan sifatnya. Ini memberi mereka pelbagai ciri yang membezakannya daripada molekul biasa. Sebagai contoh, polimer sememangnya tahan lama dan fleksibel, yang membolehkan mereka digunakan dalam pelbagai industri. Untuk mengkaji sifat polimer ini, ramai penyelidik sedang mensintesis polimer yang berbeza untuk meneroka kemungkinan mereka.
Di antara polimer ini, kopolimer blok sangat diminati. Kopolimer blok ialah polimer yang terdiri daripada dua atau lebih monomer yang berbeza, dan strukturnya sangat unik. Kopolimer blok terdiri daripada dua jenis monomer berbeza yang disusun dalam susunan tertentu, setiap satunya mempunyai sifat yang berbeza. Sebagai contoh, satu mungkin sangat larut dalam air dan satu lagi tidak larut dalam air. Polimer yang menggabungkan monomer dengan sifat yang berbeza membuka pelbagai kemungkinan aplikasi.
Contoh kopolimer blok ialah snek "munchie" yang tersedia secara komersial. Sama seperti separuh daripada bergetah adalah satu warna dan separuh lagi adalah satu lagi, kopolimer blok mempunyai struktur yang serupa. Setiap unit mempunyai kecenderungan untuk berinteraksi dengan bahagian yang mempunyai sifat yang serupa dengan dirinya, dan mereka mempunyai keupayaan untuk mengatur sendiri. Sebagai contoh, jika anda meletakkan sekumpulan web impian bersama-sama, yang berwarna serupa akan cuba menjadi sedekat mungkin.
Sifat kopolimer blok ini mempunyai potensi besar dalam banyak bidang sains dan teknologi. Dalam nanoteknologi, khususnya, kopolimer blok boleh membentuk struktur nano yang kompleks dengan struktur pemasangan sendiri. Sebagai contoh, ia boleh digunakan untuk mencipta komponen elektronik skala nano atau bahkan untuk meniru tisu biologi. Ini akan membolehkan kerja yang sangat tepat pada masa hadapan yang tidak mungkin dilakukan dengan teknologi sedia ada.
Kopolimer blok juga menunjukkan janji dalam bidang perubatan, dengan aplikasi dalam sistem penyampaian ubat mendapat daya tarikan. Dadah konvensional bergerak ke seluruh badan, bukan sahaja menjejaskan bahagian yang sakit tetapi juga yang sihat. Sebagai contoh, kemoterapi sering memusnahkan bukan sahaja sel-sel kanser tetapi juga sel-sel yang sihat, menyebabkan kesan sampingan. Tetapi dengan kopolimer blok, ubat boleh dikawal untuk dihantar ke kawasan tertentu. Sebagai contoh, ubat boleh direka bentuk untuk hanya bertindak berhampiran sel kanser, membolehkan ubat itu dihantar hanya kepada sel kanser. Ini akan meminimumkan kesan sampingan kemoterapi dan membuka jalan untuk rawatan yang lebih berkesan.
Polimer bukan lagi hanya untuk tong plastik dan getah tayar; mereka akan memainkan peranan penting dalam kemajuan masa depan dalam sains dan teknologi. Polimer boleh digunakan untuk membuat "kaca palsu" yang lebih kuat dan lebih ringan daripada kaca, atau sebagai bahan untuk paparan gebu. Ia juga boleh digunakan untuk menghasilkan pelekat yang kekal melekit walaupun selepas digunakan dan dikeluarkan beberapa kali. Polimer juga memegang janji menyediakan penawar untuk penyakit seperti kanser.
Tidak keterlaluan untuk memanggil era yang kita hidup dalam "zaman polimer." Selepas Zaman Batu, Zaman Gangsa dan Zaman Besi, kita berada di puncak masa depan yang didorong oleh polimer. Saya harap artikel ini telah membiasakan anda dengan polimer dan membuatkan anda teruja untuk zaman polimer yang akan datang. Terima kasih kerana mendengar cerita polimer setakat ini.
