Una introducción a los polímeros avanzados: ¿Qué son los polímeros? ¿Qué importancia tienen? ¿Cuáles son sus características?

1. POLÍMEROS
AVANZADOS
NUEVOS MATERIALES
Ciencias para la Sociedad del Siglo XXI
Enrique Castaños García

2. ¿Qué son los polímeros?
• Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de un elevado
número de moléculas más pequeñas, de manera que alcanzan masas
moleculares de hasta 𝟏𝟎 𝟕 𝐠/𝐦𝐨𝐥 o superiores.
Moléculas de gran tamaño
• Las unidades que se repiten en la estructura del polímero se denominan
monómeros y se enlazan covalentemente en un proceso denominado
polimerización (en general, por adición o por condensación).
Moléculas covalentes
• Sus propiedades dependen de la naturaleza del monómero y del
tamaño/longitud del polímero (estructura lineal o ramificada).
Moléculas con gran variedad de propiedades

3. El uso de los polímeros en la Historia
Polímeros naturales: resinas, madera, cuero, gomas y fibras naturales.
Polímeros Sintéticos: neopreno, nylon, poliestirenos...
Polímeros Avanzados
Antigüedad
Siglo XX
Actualidad
0
10
20
30
40
50
1980 1990 2000 2010
Producción de
polímeros en la UE
(en millones de
toneladas al año)

4. Los polímeros avanzados
Homopolímeros
Polímeros lineales
formados por un solo tipo
de monómero.
Copolímeros
Polímeros derivados de
dos o más monómeros.
Entrecruzados
Polímeros ramificados
cuyas cadenas están
unidas entre sí.
Métodos de
síntesis
avanzados
Control de las
características
estructurales
Mejora o
selección de
propiedades
Nuevos
materiales y
aplicaciones

5. El Kevlar: una fibra polimérica
de gran resistencia
Cuando las cadenas
poliméricas presentan una
estructura cristalina
ordenada en una
determinada dirección se
forman fibras de gran
resistencia mecánica. Es
el caso de las fibras de
carbono o las fibras de
«poliamidas aromáticas»
conocidas comercialmente
como Kevlar®. Estas
fibras destacan por su
gran resistencia mecánica
y su baja densidad, por lo
que son especialmente
útiles en automoción y
aeronáutica, donde se
necesitan materiales
resistentes a la vez que
ligeros.

6. Las membranas poliméricas:
estructuras porosas y
resistentes
Algunos polímeros tienen
una naturaleza química
que les impide cristalizar
de manera organizada, y
forman estructuras
desordenadas y amorfas.
Entre ellos encontramos
las membranas
poliméricas, que aun
siendo muy resistentes,
presentan poros de
pequeño tamaño en su
estructura que pueden
actuar como filtros de
determinadas moléculas.
Estas membranas se
emplean en las
desaladoras, para purificar
el agua en aquellos lugares
donde es un bien escaso, o
para separar gases de
interés industrial.