Par Karen G. Blaettler | Mis à jour le 24 mars 2022
Les polymères sont des macromolécules polyvalentes qui constituent la base des organismes vivants et de nombreux matériaux du quotidien. Alors que la durabilité devient une priorité absolue, la compréhension des polymères naturels (ceux produits par des processus biologiques) est essentielle pour développer des alternatives écologiques aux plastiques synthétiques.
Les polymères naturels comprennent la cellulose, la chitine, les amidons, les sucres, les protéines (peau, muscle, soie d'araignée, laine), l'ADN, l'ARN et le caoutchouc naturel. Ce sont principalement des polymères de condensation formés par liaison monomère avec libération d'eau.
Les polymères sont de longues chaînes de sous-unités répétitives appelées monomères. Le terme « poly » signifie plusieurs, « mono » signifie un et « mer » fait référence à une partie. Lorsque les monomères s'associent, ils créent une macromolécule aux propriétés distinctes basées sur le type de monomère et sa disposition.
Les monomères se lient de deux manières fondamentales :
Étant donné que les réactions de condensation génèrent de l'eau comme sous-produit, de nombreux polymères naturels présentent des caractéristiques hydrophiles.
Les polymères naturels sont produits par les organismes et jouent un rôle crucial dans la structure, le stockage d'énergie et la communication. Exemples clés :
Ces polymères sont des polymères de condensation, ce qui signifie qu'ils se forment par élimination de l'eau lors de la formation de la liaison.
Comprendre la structure et la fonction des polymères naturels éclaire la conception de matériaux biodégradables, de biocarburants et de composites avancés. Leurs origines renouvelables et leur biodégradabilité en font des candidats attractifs pour réduire les déchets plastiques.
Les polymères synthétiques offrent des propriétés prévisibles, une uniformité et la capacité de concevoir des matériaux pour des applications spécifiques. Exemples :
Alors que les polymères synthétiques dominent l'industrie manufacturière moderne, leur persistance dans l'environnement souligne la nécessité de trouver des alternatives durables.
Les polymères naturels, formés par des systèmes vivants, présentent une diversité remarquable de fonctions et de structures. En étudiant ces macromolécules biogéniques, les scientifiques peuvent développer des matériaux de nouvelle génération alliant performance et gestion de l'environnement.