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Contenido
Primera Página
Ordenación de la naturaleza
El nacimiento de la industria de los polímeros
La ciencia explica los polímeros
Los años de esplendor
Polímeros derivados del petróleo
Trabajar con la naturaleza
Polímeros de diseño
Cronología
Créditos
  Polímeros y personas

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La ciencia explica los polímeros

El rápido éxito de la baquelita desencadenó una oleada de innovaciones e investigaciones sobre la síntesis en Europa y América. Al aumentar los intereses financieros, el planteamiento de dejar las cosas al azar del inventor de garaje que había dominado la industria cedió el paso a un método más sistemático. No satisfechos con tratar simplemente materias primas y diversos métodos de procesamiento, los científicos comenzaron una investigación básica diseñada para comprender la estructura molecular de los polímeros.

En 1920, el químico orgánico alemán Hermann Staudinger, fascinado por las propiedades aparentemente únicas de los polímeros, comenzó a investigar su comportamiento y características químicas. La investigación realizada por Staudinger indicaba que los polímeros están compuestos por largas cadenas de moléculas de varias unidades químicas idénticas o muy similares. Además, sugirió que la inusual elasticidad y resistencia a la tensión que los caracteriza se debe a su gran longitud o, en términos químicos, a su elevado peso molecular. Por la misma razón, las soluciones de polímeros presentan altos niveles de viscosidad (resistencia de un líquido a fluir). Es posible que las ideas de Staudinger no suenen especialmente innovadoras hoy en día, pero en aquella época fueron el centro de las burlas de sus colegas dedicados a la química orgánica y sus teorías apenas hicieron mella en la comunidad científica. De hecho, la existencia de moléculas de cadenas de polímeros no se aceptó hasta 1928, cuando Kurt Meyer y Herman Mark, que trabajaban para la institución química I. G. Farben industrie en Ludwigshafen, demostraron su existencia mediante la observación por rayos X de la estructura cristalina de los polímeros. Muchos años después, en 1953, Staudinger se convirtió en el primer especialista en química de polímeros en recibir un premio Nobel, otorgado en reconocimiento a sus esfuerzos y persistencia.

En 1920, el químico orgánico alemán Hermann Staudinger propuso que la elasticidad y resistencia inusual de los polímeros (como el polietileno, DIRTK) se debía a su gran longitud y a su elevado peso molecular. (Fotografía de Hermann Staudinger cedida por el instituto de biología macromolecular de Friburgo, Alemania. Diagrama de los filamentos de polietileno cedidos por Biografx)

Los importantes descubrimientos realizados por Staudinger (el hecho de que los polímeros sean largas cadenas compuestas por muchas pequeñas unidades químicas, y que la longitud de la cadena desempeñase un papel vital en la determinación del comportamiento y las propiedades físicas) pusieron de relieve la necesidad de crear herramientas para determinar el peso molecular y, en consecuencia, la longitud de la cadena. Una de las primeras herramientas desarrolladas fue la ultracentrifugadora, inventada por el químico sueco Theodor Svedberg. La ultracentrifugadora permitía hacer girar muestras a altas velocidades y separar las moléculas según su tamaño. Se puede emplear para calcular el tamaño de las moléculas y la distribución de los tamaños en una muestra de polímero determinada.

Al finales de la década de 1920, ya equipados con mejores herramientas y teorías, los científicos especializados en polímeros consiguieron adelantos espectaculares. En 1928, la compañía DuPont contrató al químico Wallace Hume Carothers para crear nuevos tipos de polímeros en un nuevo laboratorio dedicado a la investigación básica. Para probar la teoría de Staudinger, que aún resultaba polémica, Carothers unió con extrema precaución compuestos orgánicos muy pequeños formando cadenas de gran longitud y examinó las propiedades de los productos obtenidos. Descubrió que la unión de moléculas en cadenas largas daba lugar a materiales más densos, resistentes y rígidos. En 1930, el planteamiento sintético sistemático de Carothers comenzó a dar sus frutos cuando descubrió un nuevo tipo de polímeros denominado poliamidas o "nailons". Estos polímeros podían fundirse y convertirse en una fibra de gran resistencia.

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