From DNA to Silly Putty: The diverse world of polymers - Jan Mattingly

A DNS-től a gyagyagyurmáig: a polimerek változatos világa - Jan Mattingly

Fordító: Sándor Nagy Lektor: Laszlo Kereszturi

What do silk,

Mi köze egymáshoz

DNA,

wood,

a DNS-nek,

a fának,

balloons,

a lufinak

and Silly Putty all have in common?

és a Silly Putty márkanevű gyagyagyurmának?

They're polymers.

Az, hogy polimerek.

Polymers are such a big part of our lives

A polimerek olyan fontosak az életünkben,

that it's virtually impossible

hogy gyakorlatilag lehetetlen

to imagine a world without them,

elképzelni a világot nélkülük.

but what the heck are they?

De mi a csudák ezek?

Polymers are large molecules

A polimerek nagy molekulák,

made of small units called monomers

melyek kisebb egységekből, ún. monomerekből állnak,

linked together like the railroad cars from a train.

melyek úgy kapcsolódnak egymáshoz, mint a vasúti kocsik.

Poly means many,

A "poli" azt jelenti: sok,

and mono means one,

a "mono" azt, hogy egy,

and mers or mero means parts.

a "mer" vagy "merosz" pedig azt, hogy rész.

Many polymers are made by repeating

Sok olyan polimer van, melyben

the same small monomer over and over again

ugyanaz a monomer ismétlődik újra meg újra,

while others are made from two monomers

míg mások kétfajta monomerből épülnek fel,

linked in a pattern.

melyek szabályos rendben kapcsolódnak.

All living things are made of polymers.

Minden élő dolog polimerekből áll.

Some of the organic molecules in organisms

Az élő szervezetekben található szerves molekulák

are small and simple,

egy része kicsi és egyszerű,

having only one of a few functional groups.

melyekben egyetlen funkciós csoport van a néhány lehetséges közül.

Others, especially those that play structural roles

A többiek pedig -- különösen azok, amelyeknek szerkezeti szerepük van,

or store genetic information,

vagy genetikai információt tárolnak --

are macromolecules.

makromolekulák.

In many cases, these macromolecules are polymers.

Ezek a makromolekulák sokszor polimerek.

For example, complex carbohydrates

Például az összetett szénhidrátok

are polymers of simple sugars,

egyszerű cukrokból álló polimerek,

proteins are polymers of amino acids,

a fehérjék aminosav-polimerek,

and nucleic acids, DNA and RNA,

a nukleinsavak pedig -- a DNS és az RNS,

which contain our genetic information,

melyek a genetikai információinkat tárolják --

are polymers of nucleotides.

nukleotidokból álló polimerek.

Trees and plants are made

A fák és más növények építőanyaga

of the polymer cellulose.

a cellulóz nevű polimer.

It's the tough stuff you find in bark and stems.

Ez az anyag van a fakéregben és a növények szárában.

Feathers,

A toll,

fur,

hair,

a szőr,

a haj

and fingernails

és a köröm

are made up of the protein keratin,

a keratin nevű fehérjéből áll,

also a polymer.

mely szintén polimer.

It doesn't stop there.

De ez még nem minden.

Did you know that the exoskeletons

Tudtad azt, hogy az a külső váz,

of the largest phylum in the animal kingdom,

mely az állatvilág legnépesebb törzsére,

the arthropods,

az ízeltlábúakra jellemző,

are made of the polymer chitin?

a kitin nevű polimerből épül fel?

Polymers also form the basis

Polimeralapúak

for synthetic fibers, rubbers, and plastics.

a szintetikus szálak és a műanyagok.

All synthetic polymers are derived from petroleum oil

Az összes szintetikus polimert kőolajból gyártják

and manufactured through chemical reactions.

kémiai reakciók segítségével.

The two most common types of reactions

A két leggyakoribb reakciótípus,

used to make polymers

mellyel polimereket állítanak elő,

are addition reactions

az addíciós reakció

and condensation reactions.

és a kondenzációs reakció.

In addition reactions,

Az addíciós reakcióban

monomers simply add together to form the polymer.

a monomerek egyszerűen összeadódnak polimerré.

The process starts with a free radical,

A folyamat egy szabad gyökkel indul:

a species with an unpaired electron.

olyan atommal vagy atomcsoporttal, melynek párosítatlan elektronja van.

The free radical attacks

A szabad gyök megtámad

and breaks the bonds to form new bonds.

egy kötést, ami új kötéseket eredményez.

This process repeats over and over

A folyamat újra és újra megismétlődik,

to create a long-chained polymer.

míg végül egy hosszú polimerlánc keletkezik.

In condensation reactions,

A kondenzációs reakciókban

a small molecule, such as water,

egy kis molekula, pl. víz,

is produced with each chain-extending reaction.

keletkezik minden egyes lánchosszabbítási lépésben.

The first synthetic polymers

Az első szintetikus polimerek

were created by accident

véletlenül jöttek létre

as by-products of various chemical reactions.

különböző kémiai reakciók melléktermékeként.

Thinking they were useless,

Mivel haszontalannak vélték,

chemists mostly discarded them.

a vegyészek többnyire kihajították ezeket.

Finally, one named Leo Baekeland

Végül azonban egy bizonyos Leo Baekeland

decided maybe his useless by-product

arra gondolt, hogy talán az a melléktermék, amit kapott,

wasn't so useless after all.

nem is annyira haszontalan.

His work resulted in a plastic

A munkája eredménye egy műanyag lett,

that could be permanently squished into a shape

melyet végleges alakúra lehetett hozni egy formában

using pressure and high temperatures.

nyomás és magas hőmérséklet segítségével.

Since the name of this plastic,

Mivel a műanyag "születési neve" --

polyoxybenzylmethylenglycolanhydride,

polyoxybenzylmethylenglycolanhydride --

wasn't very catchy,

nem volt elég blikkfangos,

advertisers called it Bakelite.

a hirdetésekben Bakelite-nak keresztelték át.

Bakelite was made into telephones,

A bakelitből telefonok készültek,

children's toys,

továbbá gyermekjátékok

and insulators for electrical devices.

és szigetelések elektromos készülékekhez.

With its development in 1907,

A bakelit 1907-es megszületésével

the plastics industry exploded.

a műanyagipar robbanásszerű fejlődésnek indult.

One other familiar polymer, Silly Putty,

A gyagyagyurma, azaz a Silly Putty,

was also invented by accident.

szintén véletlen felfedezés volt.

During World War II,

A 2. világháború alatt

the United States was in desperate need

az USA-nak igen nagy szüksége volt

of synthetic rubber to support the military.

szintetikus gumira a hadsereg számára.

A team of chemists at General Electric

A General Electric vegyészcsapata

attempted to create one

megpróbált ilyent szintetizálni,

but ended up with a gooey, soft putty.

de egy ragacsos gyurmaféle lett a végeredmény.

It wasn't a good rubber substitute,

Ez nem volt alkalmas a gumi helyettesítésére,

but it did have one strange quality:

ellenben volt egy rendkívüli tulajdonsága:

it appeared to be extremely bouncy.

hihetetlenül ruganyosnak bizonyult.

Silly Putty was born!

Megszületett a Silly Putty!

Synthetic polymers have changed the world.

A szintetikus polimerek megváltoztatták a világot.

Think about it.

Gondolj csak bele!

Could you imagine getting through a single day

El tudsz képzelni egyetlen napot

without using plastic?

műanyagok nélkül?

But polymers aren't all good.

De a polimereknek vannak hátrányaik is.

Styrofoam, for example, is made mainly of styrene,

A "hungarocell", azaz polisztirol hab, sztirolból készül,

which has been identified as a possible carcinogen

melyet lehetséges karcinogénnek (rákkeltőnek)

by the Environmental Protection Agency.

nyilvánított az Amerikai Környezetvédelmi Hivatal.

As Styrofoam products are being made,

A polisztirol termékek gyártása közben,

or as they slowly deteriorate in landfills or the ocean,

továbbá amikor ezek lassan elbomlanak a hulladéklerakókban vagy az óceánban,

they can release toxic styrene

toxikus sztirolt bocsátanak ki

into the environment.

a környezetbe.

In addition, plastics that are created

Ráadásul azokat a műanyagokat, amelyeket

by addition polymerization reactions,

addíciós polimerizációval állítanak elő,

like Styrofoam,

mint a polisztirol,

plastic bags,

a műanyag tasak

and PVC,

és a PVC,

are built to be durable and food-safe,

tartósnak és élelmiszerre ártalmatlannak tervezik,

but that means that they don't break down

ami azzal jár, hogy nehezen bomlanak le

in the environment.

a környezetben.

Millions of tons of plastics

Sok millió tonnányi műanyag

are dumped into landfills every year.

kerül évente a hulladéklerakókba.

This plastic doesn't biodegrade,

Ez a műanyag nem bomlik le biológiailag,

it just breaks down

mindössze szétmálik

into smaller and smaller pieces,

mind kisebb darabokra,

affecting marine life

károsítva a tengeri élővilágot,

and eventually making their way back to humans.

s végül utat talál magának vissza az emberbe is.

Polymers can be soft or hard,

A polimer lehet lágy és lehet kemény,

squishy or solid,

összenyomható vagy szilárd,

fragile or strong.

törékeny vagy szívós.

The huge variation between

A hatalmas változatosság ezen belül

means they can form

azt jelenti, hogy

an incredibly diverse array of substances,

hihetetlenül sokféle anyag jöhet létre belőlük

from DNA

a DNS-től

to nylon stockings.

a nejlonharisnyáig.

Polymers are so useful

A polimerek annyira hasznosak,

that we've grown to depend on them every day.

hogy a mindennapjaink részévé váltak.

But some are littering

Ugyanakkor szeméttel árasztják el

our oceans, cities, and waterways

az óceánjainkat, városainkat és folyóinkat,

with effects on our health

miközben olyan hatással vannak egészségünkre,

that we're only beginning to understand.

amit csak most kezdünk megérteni.