Qu'est-ce que la soie,
l'ADN,
le bois,
les ballons,
et Silly Putty, ont tous en commun ?
Ce sont des polymères.
Les polymères font tellement partie de nos vies
qu'il est pratiquement impossible
d'imaginer un monde sans eux,
mais qu'est-ce qu'un polymère ?
Les polymères sont de grosses molécules
faites de petites unités appelées monomères
reliées entre elles comme les wagons d'un train.
Poly signifie beaucoup,
et mono signifie un,
et mers ou mero signifie parties.
De nombreux polymères sont créés en répétant
le même petit monomère encore et encore
tandis que d'autres sont créés à partir de deux monomères
liés en un motif.
Tous les êtres vivants sont faits de polymères.
Certaines des molécules organiques dans les organismes
sont petites et simples,
car elles n'ont qu'un des quelques groupes fonctionnels.
D'autres, surtout ceux qui jouent un rôle structurel
ou stocker l'information génétique,
sont des macromolécules.
Dans de nombreux cas, ces macromolécules sont des polymères.
Par exemple, les hydrates de carbone complexes
sont des polymères de sucres simples,
les protéines sont des polymères d'acides aminés,
et des acides nucléiques, ADN et ARN,
qui contiennent nos informations génétiques,
sont des polymères de nucléotides.
Les arbres et les plantes sont faits
de la cellulose de polymère.
C'est la matière dure qu'on trouve dans l'écorce et des tiges.
Les plumes,
la fourrure,
les cheveux,
et les ongles
sont constitués de la protéine kératine ,
elle aussi un polymère.
Ça ne s'arrête pas là.
Saviez-vous que les exosquelettes
du plus grand phylum du règne animal,
les arthropodes,
sont faits de chitine polymère ?
Les polymères constituent également la base
des fibres synthétiques, caoutchoucs et plastiques.
Tous les polymères synthétiques sont dérivés du pétrole
et fabriqués par le biais de réactions chimiques.
Les deux types de réactions les plus courants
utilisés pour fabriquer des polymères
sont des réactions d'addition
et les réactions de condensation.
Dans les réactions d'addition,
les monomères s'additionnent simplement pour former le polymère.
Le processus commence par un radical libre,
une espèce possédant un électron non apparié.
Les radicaux libres attaquent
et cassent les liaisons pour en former de nouvelles.
Ce processus se répète encore et encore
pour créer un polymère à longue chaîne.
Dans les réactions de condensation,
une petite molécule, par exemple l'eau,
est produite avec chaque réaction prolongeant la chaîne.
Les premiers polymères synthétiques
ont été créés par accident
comme sous-produits de diverses réactions chimiques.
Pensant qu'ils étaient inutiles,
la plupart chimistes les ont mis au rebut.
Finalement, un certain Leo Baekeland
a décidé que peut-être son sous-produit inutile
n'était pas si inutile après tout.
Ses travaux ont abouti à un plastique
qui pourrait être définitivement écrasé en une forme
à l'aide de pression et de températures élevées.
Comme le nom de ce plastique,
polyoxybenzylmethylenglycolanhydride,
n'était pas très accrocheur,
les annonceurs l'ont appelé bakélite.
La bakélite a été utilisée pour fabriquer des téléphones,
des jouets pour enfants,
et des isolants pour les appareils électriques.
Avec son développement en 1907,
l'industrie des plastiques a explosé.
Un autre polymère familier, Silly Putty,
fut également inventé par accident.
Pendant la seconde guerre mondiale,
les États-Unis avait désespérément besoin
de caoutchouc synthétique pour l'armée.
Une équipe de chimistes chez General Electric
a tenté d'en créer un
mais elle a fini avec une pâte gluante et molle.
Ce n'était pas un bon substitut de caoutchouc,
mais il avait une étrange qualité :
apparemment, il rebondissait très bien.
Silly Putty était né !
Les polymères synthétiques ont changé le monde.
Réfléchissez-y.
Pourriez-vous imaginer passer un seul jour
sans utiliser de plastique ?
Mais les polymères ne sont pas tous bons.
Le polystyrène expansé, par exemple, est fait principalement de styrène,
qui a été identifié comme un carcinogène
par l'Agence de protection de l'environnement.
Quand on fabrique des produits en polystyrène expansé
ou quand ils se détériorent lentement dans des décharges ou l'océan,
ils peuvent libérer le styrène toxique
dans l'environnement.
En outre, les plastiques qui sont créés
par des réactions de polymérisation d'addition,
comme le polystyrène expansé,
les sacs en plastique,
et le PVC,
sont conçus pour être durables et sûrs pour les aliments,
mais ça signifie qu'ils ne se décomposent
dans l'environnement.
Des millions de tonnes de matières plastiques
sont déversés dans les décharges chaque année.
Ce plastique ne se biodégrade pas,
il se décompose seulement
en plus en plus petits morceaux,
qui affectent la vie marine
et finalement reviennent jusqu'aux humains.
Les polymères peuvent être durs ou mous,
spongieux ou solides,
fragiles ou solides.
La variation énorme possible
signifie qu'ils peuvent former
un tableau d'une diversité incroyable de substances,
de l'ADN
aux bas de nylon.
Les polymères sont si utiles
que nous en sommes devenus dépendants au quotidien.
Mais certains polluent
nos océans, nos villes et nos cours d'eau
avec des effets sur notre santé
que nous commençons seulement à comprendre.