Chúng là những vật liệu do con người tạo ra, thường có độ bền cao và lâu dài hơn so với vật liệu tự nhiên, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để tạo ra và sản xuất nhiều sản phẩm.
Những vật liệu này đã thay thế phần lớn những vật liệu tự nhiên, chẳng hạn như túi giấy, cho túi nhựa, việc sử dụng vải tự nhiên cho vải được làm từ cùng một hợp chất này, cũng như các chai lọ dùng một lần được thấy trong hầu hết các hộp đựng được sử dụng là thủy tinh.
Những thứ này chỉ chiếm ít hơn một nửa những gì bao gồm tất cả các vật liệu hiện có trên trái đất, và rẻ hơn nhiều so với các vật liệu tự nhiên, và không bị phân hủy dễ dàng theo thời gian, điều này đã gây ra một số tranh cãi giữa các nhà môi trường như họ đã nói. đã gây ra các vấn đề cho môi trường.
Vật liệu tổng hợp là gì?
Đây là những vật liệu được tạo ra từ việc sử dụng tổng hợp hóa học, nhằm mục đích bắt chước một số quá trình tự nhiên, cải thiện đặc tính của chúng, để tạo ra vật liệu có thành phần hóa học tốt hơn về độ bền và khả năng chống chịu.
Chúng là nhân tạo trong tự nhiên, vì chúng không thể được tìm thấy trong các quá trình tự nhiên trên trái đất, cho đến ngày nay một số 26 trong số các hợp chất này đã được tạo ra có số nguyên tử từ 85 đến 118, thậm chí có một số vật liệu được tạo ra bằng cách tổng hợp, Theo năm tháng, một nguồn tự nhiên đã được tìm thấy, chẳng hạn như plutonium.
Đặc điểm của vật liệu tổng hợp
Vật liệu tổng hợp, đặc biệt là nhựa, được tạo ra từ một loại nhựa cơ bản, là thành phần chính của chúng, chúng có nguồn gốc từ dầu mỏ, và được cấu tạo từ các đại phân tử, do đó chúng được tạo thành từ sự liên kết của hàng trăm phân tử, các quá trình để thu được các đại phân tử như sau.
Polyaddition
Đó là một phản ứng xảy ra bằng cách giải phóng một lượng nhiệt lớn đồng thời trùng hợp hai hoặc nhiều monome, với quy trình này có thể thu được cao su tổng hợp.
Sự trùng hợp
Nó bắt đầu bằng cách thêm một chất xúc tác và một chất xúc tiến phản ứng được sử dụng với tần suất lớn, nó bao gồm sự kết hợp của hai phân tử đồng nhất và riêng lẻ để thu được các phân tử lớn hơn.
Polycondensation
Hai phân tử tìm kiếm sự tương tác giữa chúng, tạo ra các đại phân tử, trong đó không thu được các phân tử lớn như phân tử tạo ra phản ứng trùng hợp, điều này là do chúng đang hình thành cùng nhau, do đó làm chậm toàn bộ quy trình.
Vật liệu tổng hợp chính và công dụng của chúng
Rõ ràng là vật liệu do con người tạo ra, điều này rất hữu ích đối với thương mại, vì mục tiêu chính của chúng là tạo ra các sản phẩm bền hơn và có khả năng chống chịu cao hơn, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, và một trong những vật liệu chính trong ngành sản xuất là như sau.
Nhựa
Nó là một vật liệu có thể được xếp gọn và có thể tạo khuôn theo nhu cầu sử dụng, nó cũng không thiếu điểm bay hơi, và được các ngành công nghiệp sử dụng nhiều nhất hiện nay, và là thành phần chính của nhiều vật liệu tổng hợp.
Loại nhựa đầu tiên được quan sát trong lịch sử là vào năm 1860 khi một người đàn ông tổ chức cuộc thi tìm người phát minh ra vật liệu thay thế ngà voi trong quả bóng bi-a, ông đã thành công và là một sản phẩm rất quan trọng vào thời đó.
Chất dẻo có cấu trúc đại phân tử, là những chất hóa học được gọi là polyme, được tạo ra nhờ quá trình trùng hợp. Chúng có những phẩm chất độc đáo tuyệt vời như trọng lượng rất nhẹ, khả năng chống xuống cấp do môi trường tạo ra và có thể sơn bất kỳ màu nào.
Do đó, vật liệu này rất dễ gia công, chống ăn mòn, chống thấm nước và cách điện tốt, ngoài ra còn có nhiều đặc tính khác mà vật liệu này được sử dụng rộng rãi ngày nay.
Elastane
Được biết đến với tên thương mại là lycra hoặc spandex, nó là một chất đồng trùng hợp uretan được tạo thành từ 95% tổng số polyuretan được phân đoạn, có cơ sở chính là ete polybutenic, do đó thu được các chuỗi phân tử mở rộng, có thể tạo thành một sợi đơn hoặc nhiều sợi.
Đây là một loại vải có cảm giác dễ chịu khi chạm vào và co giãn dễ dàng, được sử dụng rộng rãi trong trang phục thể thao vì nó thích ứng với cơ thể và mang lại cảm giác cực kỳ thoải mái khi sử dụng, nó hoạt động như một dây tóc liên tục do đặc tính của nó là monofilament hoặc multifilament như hình trên. .
Tất cả các loại quần áo được sản xuất bằng chất liệu này, chẳng hạn như áo sơ mi thể thao, quần legging hoặc lycra, tất thể thao, đồ lót, đồ tắm hoặc đồ tắm, trong số nhiều loại khác.
Nylon
Nó thuộc nhóm polyamit, khi một diamine được polycondensed với một chất diacid, polyme này được tạo ra, được gọi là Nylon theo nhãn hiệu "Nylon" và người ta cũng tin rằng cái tên này được đặt bởi nhân viên của các dịch vụ vận chuyển, người tìm thấy Tên gốc rất khó phát âm, vì vậy người ta gán tên tắt của các thành phố chính đã gửi nó, đó là New York và London, lấy các chữ cái NY từ tên đầu tiên và LON từ tên thứ hai.
Thành phần này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để tạo ra các sản phẩm như ốc vít, động cơ hoặc bộ phận máy móc, nylon đánh cá, dây kéo, trong số những sản phẩm khác.
Sợi carbon
Đây là những tấm được tạo ra tại nhà của carbon có chứa các sợi mảnh có kích thước khoảng 5 đến 10 micromet tương đương với một phần mười của milimet, nó có nhiều điểm tương đồng với thép về tính chất cơ học của nó, do đó nó cho thấy sức đề kháng cao hơn điều này khi tác động vào một vật thể cùn.
Ban đầu, nó là một vật liệu quá đắt tiền chỉ được sử dụng cho mục đích lợi nhuận không gian, nhưng điều này đã làm giảm giá thành của nó, và các ngành công nghiệp khác bắt đầu tận dụng nó vì sức mạnh của nó như thép, nhưng trọng lượng cực kỳ nhẹ như của chất dẻo.
Đầu tiên, họ bắt đầu với các phương tiện vận tải, ô tô ngày càng có khả năng chống chịu và nhẹ hơn, điều này đã thúc đẩy việc sử dụng động cơ có ít công suất hơn ở một số công ty và đến lượt nó làm tăng sự quan tâm đến thương mại, vì ngày nay bạn có thể nhận thấy sự hiện diện của vật liệu này xe đạp, đồng hồ, ví trong số nhiều loại khác được sử dụng hàng ngày.
Nhựa sinh thái
Còn được gọi là nhựa sinh học, chúng là vật liệu rất giống về mặt phân tử với polyme bình thường, nhưng có sự khác biệt lớn là chúng được sản xuất bằng các nguồn tài nguyên tái tạo, mang lại chất lượng có thể phân hủy tự nhiên.
Những thứ này gắn liền với tương lai, họ đang nghiên cứu khả năng sử dụng chúng ngay cả như những chai chứa chất lỏng tiêu hao theo cách hữu hiệu, vì vậy khi chúng bị loại bỏ chúng sẽ không gây ô nhiễm với tác động tương tự như các loại nhựa ban đầu.
Acrylics
Nó là một tấm nhựa thu được bằng cách trùng hợp metyl metacrylat, đây là loại nhựa có khả năng chống chịu cao nhất trong số các loại nhựa trong suốt, vì lý do đó nó có giá trị thương mại lớn trong các ngành công nghiệp khác nhau như ô tô, y tế, chiếu sáng và giải trí.
Đây là một vật liệu cực kỳ dễ sửa chữa về mặt trầy xước, chúng có chi phí sản xuất thấp, điều này làm cho chúng rất thú vị theo quan điểm công nghiệp, được nhìn thấy thường xuyên hơn mỗi ngày, ngay cả trong đồ trang trí nhà cửa, do cách dễ dàng để tạo khuôn và sức đề kháng, trong một số trường hợp giống như thủy tinh, nhưng điểm yếu là dễ gãy.
Nó không bị lão hóa với tia UV của mặt trời, cũng như khi trải qua các quá trình môi trường trong đó, ít nhất là cho đến sau 10 năm, nó có đặc điểm cách điện với điện và ổn định nhiệt, nó trong suốt hơn thủy tinh, nó rất dễ dàng. xử lý khi gia công và định hình nó.
Kevlar
Nó là một loại nhựa chịu lực cao có đặc điểm khó sản xuất, nó là một polyamit, quá trình cơ giới hóa của nó rất phức tạp, nhưng khi đã đạt được nó thì nó bắt đầu được đưa ra thị trường một cách nhanh chóng, do khả năng chống lại hầu hết các tấn công.
Nhờ chất liệu này, người ta có thể sản xuất các sản phẩm có khả năng chống chịu như thép nhưng trọng lượng hoàn toàn nhẹ, chẳng hạn như thuyền kayak, găng tay bảo vệ chống lại vết cắt hoặc trầy xước, bộ quần áo vũ trụ, cáp USB cho thiết bị di động, áo chống đạn, mũ bảo hiểm. xe máy và có công thức 1, chỉ để may, được sử dụng trong một số mẫu giày thể thao, trong số nhiều mẫu khác.
Nó cũng có các đặc tính như khả năng chống cắt cao, tính chất hóa học, ổn định nhiệt, có độ dẫn điện thấp và có cấu trúc chắc chắn và mạnh mẽ.
Polyme thông minh
Với sự tiến bộ theo cấp số nhân của công nghệ, người ta đã tìm ra rằng những vật liệu này có những phẩm chất của các thành phần tự nhiên, chẳng hạn như thích ứng với các điều kiện khí hậu nhất định, để duy trì độ bền của chúng hơn nữa.
Các đặc tính của polyme này đã được sử dụng để sản xuất một số sản phẩm như cửa sổ và kính thông minh, cơ nhân tạo, quản lý thuốc trong số nhiều loại khác mà trong tương lai gần có thể được quan sát thấy trong các sản phẩm hàng ngày.
Tác động môi trường của chất tổng hợp
Việc sử dụng các vật liệu này đã tạo ra sự tàn phá lớn đối với môi trường, do xu hướng tiêu dùng quá lớn đối với các sản phẩm mà chúng được chứa bằng vật liệu nhựa, đã tạo ra một lượng lớn chất thải không có phẩm chất để phân hủy do tính chất của nó. , nếu không muốn nói là khoảng 200 năm.
Đổi lại, như một cuộc phản công, các chiến dịch tái chế đã được thực hiện, để khi loại bỏ một sản phẩm tổng hợp, nó sẽ được tái chế, để phần còn lại của nó cho phép sản xuất các sản phẩm mới, là một chu kỳ sử dụng.
Khả năng tạo ra các polyme phân hủy sinh học thậm chí đã được nghiên cứu, chẳng hạn như nhựa sinh học, được làm từ các vật liệu hữu cơ tái chế.