DNA'dan Silly Putty'ye polimerin farklı dünyası - Jan Mattingly

Tüm dersi görüntüle: http://ed.ted.com/lessons/from-dna-to-silly-putty-the-diverse-world-of-polymers-jan-mattingly

Polimerlerden yapılmışsınız; ağaçlar, telefonlar ve oyuncaklar da öyle. Bir polimer, dayanıklılık veya esneklik gibi çeşitli yararlı özelliklere sahip uzun bir özdeş molekül (veya monomerler) zinciridir -- ve anlaşılan, onlarsız yaşayamayız. Polimerler hem doğal olarak -- DNA'mız bir polimerdir -- hem de plastik, Silly Putty ve strafor gibi sentetik olarak oluşur. Jan Mattingly, polimerlerin dünyamızı nasıl değiştirdiğini açıklıyor.

Ders: Jan Mattingly, animasyon: TED-Ed.

İpek

DNA,

tahta,

balonlar

ve Silly Putty'nin ortak noktası nedir?

Polimerler.

Polimerler, hayatımızın
öyle büyük bir parçasıdırlar ki

onlarsız bir dünya düşünmek imkansız

ama bunlar da ne?

Polimerler, bir trenin vagonları gibi
birbirine bağlanmış

monomer denilen küçük birimlerden
yapılmış büyük moleküllerdir.

Poli "birçok"

ve mono "bir,"

mer veya mero "parçalar" anlamına gelir.

Birçok polimer, aynı küçük monomerin
tekrarlanmasıyla yapılırken

diğerleri bir modele bağlı
iki monomerden yapılır.

Tüm canlılar polimerlerden yapılır.

Organizmalardaki organik moleküllerin
bazıları küçük ve basittir,

birkaç fonksiyonel gruptan
sadece birine sahiptir.

Diğerleri, özellikle de
yapısal roller oynayanlar

veya genetik bilgi depolayanlar,

makromoleküllerdir.

Birçok durumda,
bu makromoleküller polimerlerdir.

Örneğin, kompleks karbonhidratlar

basit şekerlerin polimerleri,

proteinler amino asitlerin polimerleri

ve genetik bilgimizi içeren
nükleik asitler, DNA ve RNA

nükleotidlerin polimerleridir.

Ağaçlar ve bitkiler,
polimer selülozdan yapılır.

Ağaç kabuğu ve saplarda
bulduğunuz sert şeylerdir.

Tüyler, kürk, saç ve tırnaklar

aynı zamanda bir polimer olan
protein keratinden oluşur.

Burada bitmiyor.

Hayvanlar alemindeki en büyük filumun,
yani eklem bacakların, dış iskeletlerinin

polimer kitinden
yapıldığını biliyor muydunuz?

Polimerler, ayrıca sentetik elyaf,
kauçuk ve plastikler için temel oluşturur.

Tüm sentetik polimerler
petrol yağından elde edilir

ve kimyasal reaksiyonlarla üretilir.

Polimer yapmak için kullanılan
en yaygın iki reaksiyon tipi

katılma reaksiyonları
ve yoğunlaşma reaksiyonlarıdır.

Katılma reaksiyonlarında,

monomerler polimeri oluşturmak için
basitçe birlikte eklenir.

Süreç, serbest bir radikalle,

eşleşmemiş elektronu olan
bir tür ile başlar.

Serbest radikal saldırır

ve yeni bağlar oluşturmak için
bağları koparır.

Bu işlem, uzun zincirli
bir polimer oluşturmak için tekrarlanır.

Yoğunlaşma reaksiyonlarında,

zincir uzatan her reaksiyonda
su gibi küçük bir molekül üretilir.

İlk sentetik polimerler,

yanlışlıkla birçok kimyasal reaksiyonların
yan ürünleri olarak yapılmıştır.

Kullanışsız düşünsesiyle
kimyacılar genellikle onları attılar.

En sonunda, Leo Baekeland adında biri
işe yaramaz yan ürününün

belki de o kadar işe yaramaz
olmadığına karar verdi.

Çalışmaları, basınç
ve yüksek sıcaklıklar kullanılarak

kalıcı bir şekle sokulabilen
bir plastikle sonuçlandı.

Bu plastiğin adı olan
polioksibenzilmetilenglikolanhidrit

hatırlaması kolay olmadığından
reklamcılar buna Bakalit adını verdi.

Bakalit; telefonlar, oyuncaklar
ve elektrikli cihazlar için

yalıtkanlar haline getirildi.

1907'deki gelişimi ile
plastik endüstrisi patladı.

Bir başka tanıdık polimer,
Silly Putty de kazara icat edildi.

2. Dünya Savaşı'nda, Birleşik Devletler
orduya destek olmak için

sentetik kauçuğa aşırı ihtiyaç duyuyordu.

General Electric'de bir kimyager ekibi
bir tane yapmayı denedi

ama sonunda yapışkan,
yumuşak bir macun oldu.

Kauçuk yerine iyi bir şey değildi

ama acayip bir özelliği vardı:

Aşırı derecede zıplıyor gibi görünüyordu.

Silly Putty işte böyle doğdu!

Sentetik polimerler dünyayı değiştirdi.

Bunu bir düşünün.

Plastik kullanmadan tek bir gün
geçirmeyi hayal edebiliyor musunuz?

Ama polimerlerin hepsi yararlı değildir.

Strafor, örneğin,
çoğu Çevre Koruma Ajansı tarafından

olası bir kanserojen olarak
tanımlanan stirenden yapılır.

Strafor ürünleri üretilirken

ya da düzenli depolama sahalarında
ya da okyanusta yavaşça bozuldukça

toksik stireni çevreye salabilirler.

Ayrıca katılma polimerizasyon
reaksiyonları ile oluşturulan

Strafor, plastik torbalar
ve PVC gibi plastikler

dayanıklı ve gıda güvenliğine
uygun olarak üretilir

ama bu, çevrede
bozulmadıkları anlamına gelir.

Her yıl milyonlarca ton plastik
atık depolama alanlarına atılmaktadır.

Bu plastik biyolojik olarak parçalanmıyor;

sadece daha küçük parçalara ayrılıyor,

deniz yaşamını etkiliyor

ve sonunda insanlara geri dönüyor.

Polimerler yumuşak veya sert,

yumuşak veya katı,

kırılgan veya saglam olabilir.

Aralarındaki büyük değişim,
DNA dan naylon çoraplara kadar

inanılmaz çeşitlilikte bir madde dizisi
oluşturabilir anlamına gelir.

Polimerler o kadar kullanışlı ki
her gün onlara daha da bağlı hale geldik.

Ama kimileri, daha yeni anlamaya
başladığımız sağlığımıza etkisiyle

okyanuslarımızı, şehirlerimizi
ve su yollarımızı kirletiyor.