Klädd i polymerer

När man hör orden mode och skönhet är nog inte kemi det första man tänker på. Kemi har dock alltid haft en betydande roll i människans jakt på försköning av det yttre. Ta alla hudvårdsprodukter till exempel. Det ligger mycket kemi bakom dessa, då de skall ha både mjukgörande, fuktgivande och ibland även ”föryngrande” egenskaper… Att dofta gott är också något som är nära kopplat till kemi, då parfymer är sammansatta av olika molekyler med varierande struktur, för att frambringa dofter av olika slag. Att kombinera kemi och textilprodukter är något som fångat vårt intresse den senaste tiden. Varför inte låta en snygg tröja även ha kylande egenskaper en het sommardag? Eller varför inte ha ett par vackra gardiner som börjar lysa när det blir mörkt? Ja, kemi har fått och kommer alltid få nya spännande tillämpningar i dagens moderna samhälle!

VAD ÄR EN POLYMER?

En polymer är en kemisk förening som består av många repeterande mindre enheter, så kallade monomerer. Man kan likna en polymer som ett pärlhalsband där varje pärla är en monomer. Beroende på vilken typ av monomer samt i vilken ordning och hur monomererna sätts ihop i den långa strängen, kan polymeren få lite olika egenskaper. Flera nobelpris i kemi har hittills tilldelats forskare inom polymerfältet. 1953 fick Hermann Staudinger priset, då han demonstrerade förekomsten av polymerer.  1974 gavs priset till Paul Flory bland annat för hans studier om hur en polymer bildas. År 2000 gick nobelpriset i kemi till Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid och Hideki Shirakawa för deras upptäckt om att plaster faktiskt kan leda ström. Med andra ord har polymerkemi varit ett hett och spännande forskningsfält, och det finns fortfarande mycket forskningsaktivitet inom ämnet.

SYNTETISKA POLYMERER

Plast är en form av syntetisk polymer. Genom att variera vilken typ av monomerer som plasten består av och genom att ”hänga på” olika molekylgrupper på polymersträngen, kan plasterna få olika egenskaper.  De kan både vara mjuka, hårda, vattenlösliga, vattentäta, tåla hög temperatur och vara elastiska. På grund av detta har plast en bred användning inom en rad olika områden såsom förpacknings-, byggnads- och fordonsindustrin.
Nylon är också ett exempel på en syntetisk polymer som bildas i gränsskiktet mellan två olika lösningar. Lösningarna innehåller hexametylendiamin och natriumhydroxid i vatten samt sebacoylklorid i hexan. En kontinuerlig reaktion är resultatet och produkten blir en lång polyamidsträng.

NATURLIGA POLYMERER

I alla celler i kroppen finner vi en naturlig polymer i form av DNA , vår genetiska kod. DNA är uppbyggd av miljontals kvävebaser och tillsammans bildar de den karakteristiska DNA-spiralen. DNA:t kodar i sin tur för alla de proteiner som vi har i kroppen. Dessa proteiner är också biopolymerer, då de består av en kombination av 20 olika aminosyror som bildar en enda lång sträng.

Silke är en annan naturlig polymer, som produceras av silkesfjärilens larver, då dessa spinner in sig i en kokong under förpuppningen. Silke är känt för att ha en skimrande effekt, med olika färger som uppfattas från olika håll. Detta beror på silkesfiberns prismaliknande form, vilken får infallande ljus att spridas i olika vinklar. Silke är ett mycket elastiskt material, som kan sträckas ut och därefter anta sin ursprungliga form.

GORETEX

GoreTex är ett speciellt membran som består av ett nätverk av polymeren som utgör Teflon, även kallad polytetrafluoretylen, PTFE. Strukturen på detta nätverk bildar små porer som gör att endast vatten i form av ånga kan korsa ytan. Vattendroppar, som är betydligt större än enstaka vattenmolekyler, kan dock inte korsa membranet. Detta gör att GoreTex kan transportera bort svetten från våra kroppar medan vatten till exempel i form av regn och snö, hålls ute. Det var 1978 som Wilbert L. Gore uppfann GoreTex-teknologin och sedan dess har intresset för denna typ av material bara ökat.

ANDRA ANVÄNDNINGSOMRÅDEN

GoreTex används faktiskt inte bara som funktionsmaterial i jackor, skor, byxor med mera. Det används även som kabelmaterial i bland annat u-båtar, skrivare och kablar i hjärnprober. Kirurger använder även denna polymerteknologi för att tillverka artificiella vävnader på grund av de starka, biokompatibla egenskaperna. En naturlig artär kan ersättas med GoreTex-membran, då det klarar av det höga blodtrycket utan att spricka. Detta är endast ett fåtal exempel på användningsområden för GoreTex-material, och fler smarta tillämpningar kan vi absolut förvänta oss i framtiden!

FRAMTIDENS TEXTILIER

Vad sägs om att ha en mikrofon i vanten, mäta puls och immunförsvaret med hjälp av en tröja, ha självlysande gardiner…? Detta är bara några få exempel på framtidens textilier som redan finns ute på marknaden. Att kombinera teknik och textilmaterial är forskning som Smart Textiles, med huvudsäte i Borås, sysslar med. Många samarbetsprojekt med olika forskargrupper runt om i landet kommer skapa material som vi tidigare aldrig trodde var möjliga…