MGA MATERYALES SA SINTETIKONG: KONSEPTO, URI AT HALIMBAWA - SCIENCE - 2025

Ang mga gawa ng tao ay mga materyales na gawa sa synthesized polymers o maliit na molekula. Ang mga compound na ginamit upang gawin ang mga materyales na ito ay nagmula sa mga kemikal na petrolyo o petrochemical.

Ang iba't ibang mga compound ng kemikal ay ginagamit upang gumawa ng iba't ibang mga uri ng mga hibla. Karamihan sa mga gawa ng tao ay gawa sa mga kemikal na nagmula sa mga polimer, kaya mas malakas sila at mas lumalaban.

Ang mga sintetikong materyales ay bumubuo ng halos kalahati ng lahat ng mga materyales na ginagamit sa lahat ng larangan ng teknolohiyang hinabi. Mayroong iba't ibang mga pamamaraan para sa pagmamanupaktura ng mga materyales na ito, ngunit ang pinakakaraniwan ay matunaw na pag-on. Sa prosesong ito, ang mga mataas na temperatura ay ginagamit upang baguhin at mahulma ang hugis at sukat ng mga hibla o gawa ng tao.

Ang mga materyales na ito ay matigas at madalas na nag-aalok ng mga tampok na friendly-consumer. Ang ilan sa mga pinaka-karaniwang tampok ay ang mga materyales na hindi tinatagusan ng tubig, mabibigat na materyales, at mga bahagi na lumalaban sa mantsa.

Posible ito dahil ang mga likas na hibla ay sensitibo sa mga elemento at may posibilidad na masira sa paglipas ng panahon; nangangahulugan ito na sila ay maaaring maiod. Ang mga likas na hibla ay madaling kapitan ng pinsala mula sa mga peste na nagpapakain sa kanila, tulad ng kaso sa mga ansero na nagpapakain sa koton, lana, at sutla.

Ang mga sintetikong fibers ay immune sa mga peste na ito at hindi napinsala sa pamamagitan ng pagkakalantad sa araw, tubig, o langis. Ang ilan sa mga pinakakaraniwang materyales na gawa ng tao ay nylon, polyester, carbon fiber, rayon, at spandex o lycra.

Sa mga nagdaang panahon, nagkaroon ng boom sa pag-imbento ng mga bagong synthetic na materyales. Sa pamamagitan ng teknolohiya, natuklasan ng mga siyentipiko ang mga bagong ruta ng sintetiko upang maiugnay ang mga maliliit na molekula sa malalaking kadena ng polyester na may tamang mga katangian para sa partikular na paggamit.

Ang isang halimbawa nito ay ang mga polypropylene fibers na ginagamit sa mga karpet o ang mga klase ng polyethylene na ginagamit upang gumawa ng mga bote ng plastik. Pinamamahalaan din nila na bumuo ng hindi kapani-paniwalang malakas na mga sangkap tulad ng kevlar.

Mga uri ng mga gawa ng tao at mga katangian

Bioplastics

Ang mga plastik ay hindi nagpapabagal, na ang dahilan kung bakit sila ay isang mahusay na mapagkukunan ng polusyon sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang karamihan sa mga plastik ay nagmula sa langis ng krudo, na hindi mababago.

Ngunit nagawa ng teknolohiya na mai-convert ang mga nababagong mapagkukunan sa mga plastik at sintetiko na mga goma. Ang mga sangkap na ito ay napapanatiling dahil nakakatipid sila ng mga mapagkukunan ng fossil at bagaman hindi pa sila maaaring biodegradable, ito ay isang mahusay na advance para sa agham.

Nylon

Ito ay isang pamilya ng mga sintetikong polimer at ginawa sa kauna-unahang pagkakataon noong 1935; ito ang unang himaymay na gawa ng masa. Ito ay dahil sa pangangailangan na palitan ang sutla at abaka sa mga Asyano sa mga parasyut sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Sa oras na ito ay ginamit upang gumawa ng mga gulong, mga tolda, ponchos at iba pang mga gamit sa militar. Ginamit pa nga ito upang makagawa ng pera ng papel sa Estados Unidos.

Ito ay lubos na nasusunog, nasusunog ito sa halip na natutunaw. Ito ay medyo nababanat; napakalakas, lumalaban ito sa mga insekto, hayop, fungi at maraming mga kemikal na rin.

Mayroon itong maraming mga komersyal na aplikasyon sa synthetic fibers, tulad ng sa mga takip sa sahig at mga reinforcement ng goma; Ginagamit din ito sa pagmomolde ng mga bahagi ng automotive, lalo na ang kompartimento ng engine, at sa mga de-koryenteng kagamitan, mga sipilyo, karpet, nylon, at tela ng damit.

Ginagamit din ang solidong naylon upang makagawa ng mga brushes ng buhok at mga mekanikal na bahagi, tulad ng mga screws at gears. Ang mga nylon resins ay ginagamit sa ilang mga pagkain sa pagkain; lalo na sa mga darating na mga bag para sa oven at sa sausage at meat packaging.

Mga plastik na compound

Ito ang pangalang ibinigay sa mga plastik na pinalakas ng iba't ibang mga hibla upang gawing mas nababanat at malakas ang mga ito. Ang isang halimbawa ay ang mga mixtures sa pagitan ng mga polimer at carbon, na lumilikha ng isang magaan na materyal na ginagamit upang maihatid ang mga bagay gamit ang gasolina nang mahusay.

Ang mga compound na ito ay lalong ginagamit, lalo na sa industriya ng aerospace. Ang eroplano ng Airbus A360 at ang Boeing 787 ay gawa sa 50% na plastik. Ang tanging bagay na pumipigil sa ito na magamit nang higit pa, lalo na sa paggawa ng mga sasakyan, ay ang mataas na gastos nito.

Polyester

Ang materyal na ito ay malawakang ginagamit sa industriya ng hinabi; ang karamihan sa damit ay may ilang grado ng polyester. Mayroong ilang mga varieties na kahit na maaaring biodegradable, bagaman ang karamihan ay hindi.

Bilang karagdagan sa damit, maraming mga polyester na pinagtagpi ng tela ang ginagamit sa mga kagamitan sa bahay at mga lino. Ang polyester ay matatagpuan sa mga kamiseta, pantalon, jackets, sumbrero, sheet, duvets, unan, pagpuno, upholstered na kasangkapan, at mga tuwalya. Ang pang-industriyang polyester ay ginagamit upang mapalakas ang mga gulong, mga sinturon ng upuan, at upang mapalakas ang lubos na sumisipsip na plastik.

Ang materyal na ito ay ginagamit din upang gumawa ng mga bote, canoes, cable, at holograms, bukod sa iba pa. Bilang karagdagan, ginagamit ito bilang isang pagtatapos sa mga produktong gawa sa kahoy, tulad ng mga gitara, piano, at interyor ng yate.

Ang polyester ay lubos na lumalaban sa mga mantsa; ang tanging mga tina na maaaring tinain ito ay ang tinaguriang disperse dyes. Sa maraming mga pagkakataon, ang mga kumbinasyon sa pagitan ng polyester at natural fibers ay nilikha upang makakuha ng iba't ibang mga resulta. Halimbawa, ang polyester / cotton timpla, polycotton, ay isang matibay, hindi makapal na lumalaban, hindi-pag-urong tela.

Materyal na pag-aayos ng sarili

Ang mga bagong materyales na ito ay binuo ay may kakayahang mag-ayos ng pinsala na sa ibang mga oras ay maaaring isaalang-alang na hindi mababago. Natuklasan sila noong unang bahagi ng 2000s.

Ang mga polymer ay hindi lamang ang materyal na may kakayahang makapagpapagaling sa sarili, ngunit ang mga ito ang pinaka mahusay. Nagsasangkot sila ng mga kumplikadong disenyo at mahirap gawin, ngunit kapag naayos ay mas matibay sila kaysa sa iba pang mga polimer. Inaasahan silang mas madalas gamitin sa mga coatings, electronics, at transportasyon.

Carbon fiber

Ito ay isang malakas at magaan na reinforced plastic na naglalaman ng carbon fiber. Ang carbon fiber ay maaaring magastos sa paggawa, ngunit malawak itong ginagamit sa automotive, aerospace, civil engineering, mga gamit sa palakasan, at iba pang mga teknikal na aplikasyon.

Ito ay mahigpit ngunit sa parehong oras ay may hugis at may mahusay na pagtutol sa mataas na temperatura.

Kevlar

Ang Kevlar ay isang napakalakas na plastik. Lubhang hinahangad nito ang mga ari-arian dahil ito ay gawa sa mga hibla na mariing pinipilit laban sa bawat isa. Ito ay isang kamag-anak ng naylon, ito ay itinuturing na isang super polimer at ipinakilala sa merkado noong 70s.

Ito ay isang napakalakas na materyal, ngunit medyo magaan. Hindi ito natutunaw at nabubulok lamang sa isang temperatura na mas mataas kaysa sa 450 ° C; ang malamig ay hindi nakakapinsala dito, maaari itong mabuhay ng temperatura hanggang -196 ° C. Ito ay lumalaban sa mga pag-atake mula sa iba't ibang mga kemikal at kahalumigmigan ay hindi makapinsala dito.

Ang Kevlar ay isang mahusay na materyal na anti-ballistic, dahil mahirap para sa isang bullet o kutsilyo na dumaan sa mga hibla. Ito ay mas malakas kaysa sa bakal, tulad ng modernong nakasuot, ngunit mas magaan at mas nababaluktot kaysa sa bakal.

Ang iba pang mga gamit para sa Kevlar ay kinabibilangan ng paggamit sa paggawa ng mga gulong ng bisikleta, mga bangka sa paglalayag at mga ulo ng tambol para sa mga tambol ng musika.

Lycra

Ang Lycra o spandex ay isang hibla na kilala na ibang nababanat; maaari itong mapalawak ng hanggang sa 5 beses ang laki nito. Ang pinakamahalagang katangian nito ay na sa kabila ng pag-unat ay bumalik ito sa orihinal na sukat nito at mas mabilis itong nalunod kaysa sa iba pang mga tela. Ito ay mas malakas at mas matibay kaysa sa goma at naimbento noong 1950s.

Dahil sa pagkalastiko at lakas nito, ginagamit ito sa maraming mga artikulo ng damit, lalo na sa palakasan. Ang mga shorts sa pagbibisikleta, trunks sa paglangoy, pantalon sa ski, demanda ng triathlon, at mga wetsuits ay ilan lamang sa mga karaniwang gamit. Ang iba pang mga gamit ay kinabibilangan ng mga panloob na damit, bath suit, guwantes, at lycra

Smart reaktibo polimer

Ang mga sintetikong rubbers at gels ay maaaring ayusin ang kanilang hugis bilang tugon sa panlabas na stimuli; nangangahulugan ito na tumugon sila sa mga pagbabago sa kapaligiran. Ang kakayahang ito ay kapaki-pakinabang dahil makakatulong ito sa iyo na magdisenyo ng iba pang mga matalinong materyales, tulad ng mga sensor at alarma. Kapag ang teknolohiyang nakapagpapagaling sa sarili ay idinagdag sa equation na ito, ang mga resulta ay maaaring magkaroon ng mahalagang paggamit sa maraming industriya.

Ang mga materyales na ito ay maaaring maging sensitibo sa mga pagbabago sa temperatura, kahalumigmigan, pH, light intensity, at magnetic at electronic na patlang. Maaari nilang baguhin ang kulay, transparency, o maging ang hugis nito.

Ginagamit ang mga ito sa biomedical engineering, hydrogels at biodegradable packaging.

Acrylic

Ito ay binuo noong 1940. Ito ay malakas, magaan at mainit-init, samakatuwid ito ay karaniwang ginagamit sa mga sweaters, bilang upholsteri ng kasangkapan, sa mga karpet at upang takpan ang mga bota at guwantes.

Malambot ito na parang pakiramdam ng lana sa pagpindot; Matapos dumaan sa isang tamang pamamaraan, maaari itong magamit upang gayahin ang iba pang mga tela tulad ng koton. Minsan ginagamit ito bilang isang kapalit para sa mas mahal na katsemir.

Ang acrylic ay napakatagal at malakas. Tumatanggap ito ng kulay nang maayos, walang mga problema kapag hugasan at karaniwang hypoallergenic. Tulad ng para sa damit, karaniwang ginagamit ito sa paggawa ng medyas, scarves at sumbrero. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa mga thread upang maghilom, lalo na sa gantsilyo.

Sintetiko goma

Ang mga pinagmulan ng petsa ng sintetiko goma bumalik sa huli ikalabing siyam na siglo dahil sa pangangailangan na lumikha ng isang variant ng natural na goma na maaaring matugunan ang pangangailangan ng industriya ng automotiko.

Ang sintetikong goma ay nagpapabuti sa likas na isa dahil pinapayagan nito ang komposisyon na mas mapapamahalaan at maghirap ng mga deformasyon nang hindi nawawala ang pagkalastiko nito.

Pagpili

Ang mga malagkit ay maaaring maging hayop, gulay o gawa ng tao. Ang huli ay batay sa mga polimer na nagmula sa petrolyo, pati na rin ang sintetikong goma o polyurethane glue.

Sa turn, ang mga adhesive ay maaaring maiuri, ayon sa kanilang komposisyon, sa isang bahagi at adhesive ng dalawang bahagi.

Polymer na luad

Ginagawa nito ang mga pag-andar ng lupa na luad, tanging higit sa lahat ito ay binubuo ng polyvinyl chloride (PVC). Nasa merkado na lamang ito sa loob ng maikling panahon, ngunit ang mababang gastos at posibilidad ay pinahihintulutan itong magamit nang higit pa at mas malawak kumpara sa tradisyonal na luad.

Silicone

Ang sintetikong komposisyon ng silicone ay isinasagawa noong 1938. Ito ay isang napaka-maraming nalalaman produkto para sa pang-araw-araw na paggamit sa mga industriya tulad ng electronics, konstruksyon, parmasyutiko, o kasangkapan. Ang pinakadakilang posibilidad nito ay maaari itong pinainit sa mataas na temperatura nang walang pagpapapangit o pagkawala ng mga katangian nito.

Thermoplastics

Ang Thermoplastics ay isang kombinasyon ng plastik na nagmula sa langis ng krudo kasama ang oxygen, hydrogen, at carbon. Ang pangunahing kapasidad nito ay maaari silang matunaw sa gayon ay maaari nilang pag-ampon sa ibang pagkakataon ang hugis na gusto mo.

Inilapat ito sa industriya ng automotiko para sa pagpapaunlad ng mga headlight, para sa mga produktong hindi tinatagusan ng tubig tulad ng shower kurtina o raincoats o para sa paggawa ng mga tubo.

Mga Sanggunian

1. Ano ang ilang mga halimbawa ng mga gawa ng tao? Mga tanong at mga Sagot. Nabawi mula sa sanggunian.com.
2. Limang mga gawa ng tao na materyales na may kapangyarihan upang mabago ang mundo (2015). Ang pag-uusap. Nabawi mula sa theconversation.com.
3. Nylons (Polyamide) (2017) Plastipedia. Nabawi mula sa bpf.com.uk.
4. Bahagi 8: Ang pagtitina gamit ang pagkalat ng mga tina. (labingwalong labing walong isa). AATC. Nabawi mula sa books.google.com.
5. Mga Komportable sa Bahay: Ang Sining at Agham ng Pagpapanatiling Bahay. (2005) Si Simon at Schuster. Nabawi mula sa books.google.com.
6. (2016) Ipaliwanag na Stuff. Nabawi mula sa explainthatstuff.com.
7. Mga Smart Polymers para sa Bioseparation at Bioprocessing (2001) CRC. Nabawi mula sa books.google.com.
8. Kevlar® Tatak. Mas mahusay, mas malakas at mas ligtas. Nabawi mula sa dupont.com.
9. Teknolohiya sa Paggawa: Mga Materyales, Proseso, at Kagamitan (2011). Boca Raton, Florida. U.S. CRC. Nabawi mula sa books.google.com.