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

Od DNA do inteligentnej plasteliny, zróżnicowany świat polimerów - Jan Mattingly

Tłumaczenie: Paweł Wajlonis Korekta: Rysia Wand

What do silk,

Co mają wspólnego jedwab, DNA,

DNA,

wood,

drewno, balony i inteligentna plastelina?

balloons,

and Silly Putty all have in common?

They're polymers.

Są polimerami.

Polymers are such a big part of our lives

Polimery są dla nas tak ważne,

that it's virtually impossible

że nie da się wyobrazić bez nich świata.

to imagine a world without them,

but what the heck are they?

Czym one w sumie są?

Polymers are large molecules

Polimery to duże molekuły

made of small units called monomers

złożone z małych jednostek - monomerów,

linked together like the railroad cars from a train.

połączonych ze sobą jak wagoniki pociągu.

Poly means many,

Poli znaczy wiele,

and mono means one,

mono znaczy jeden,

and mers or mero means parts.

a mer, czy też mero, oznacza części.

Many polymers are made by repeating

Wiele polimerów powstaje przez powtarzanie

the same small monomer over and over again

w kółko tego samego monomeru,

while others are made from two monomers

niektóre składają się z dwóch monomerów

linked in a pattern.

ułożonych we wzory.

All living things are made of polymers.

Wszystkie żywe organizmy składają się z polimerów.

Some of the organic molecules in organisms

Niektóre molekuły organiczne w organizmach

are small and simple,

są małe i proste,

having only one of a few functional groups.

mając tylko jedną grupę funkcyjną.

Inne, szczególnie te odpowiadające ze strukturę,

Others, especially those that play structural roles

or store genetic information,

albo gromadzące informacje genetyczne,

are macromolecules.

to makromolekuły.

In many cases, these macromolecules are polymers.

Często te makromolekuły to polimery.

For example, complex carbohydrates

Na przykład, złożone węglowodany

are polymers of simple sugars,

to polimery cukrów prostych,

proteins are polymers of amino acids,

proteiny to polimery aminokwasów,

and nucleic acids, DNA and RNA,

a kwasy nukleinowe, DNA i RNA,

which contain our genetic information,

które zawierają kod genetyczny,

are polymers of nucleotides.

to polimery nukleotydów.

Trees and plants are made

Drzewa i rośliny są zbudowane

of the polymer cellulose.

z polimerowej celulozy.

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

To ta twarda część kory i łodygi.

Feathers,

Pióra, futro, włosy i paznokcie

fur,

hair,

and fingernails

are made up of the protein keratin,

są zrobione z protein keratyny,

also a polymer.

także polimeru.

It doesn't stop there.

To nie wszystko.

Did you know that the exoskeletons

Czy wiesz, że egzoszkielet

of the largest phylum in the animal kingdom,

najliczniejszego typu w królestwie zwierząt,

the arthropods,

stawonogów,

are made of the polymer chitin?

są zrobione z polimerów chityny?

Polymers also form the basis

Polimery tworzą też podstawę

for synthetic fibers, rubbers, and plastics.

syntetycznych włókien, gumy i plastiku.

All synthetic polymers are derived from petroleum oil

Wszystkie polimery syntetyczne uzyskuje się z ropy naftowej

and manufactured through chemical reactions.

i przetwarza w reakcjach chemicznych.

The two most common types of reactions

Dwie najczęstsze reakcje

used to make polymers

wykorzystywane do produkcji polimerów

are addition reactions

and condensation reactions.

to addycja i kondensacja.

In addition reactions,

W reakcjach addycji

monomers simply add together to form the polymer.

monomery łączą się tworząc polimer.

The process starts with a free radical,

Proces zaczyna się od wolnego rodnika,

a species with an unpaired electron.

czyli niesparowanego elektronu.

The free radical attacks

Wolny rodnik atakuje i zrywa wiązania,

and breaks the bonds to form new bonds.

tworząc jednocześnie nowe.

This process repeats over and over

Ten proces powtarza się w kółko,

to create a long-chained polymer.

tworząc łańcuchowy polimer.

In condensation reactions,

W reakcji kondensacji

a small molecule, such as water,

mały molekuł, taki jak woda,

is produced with each chain-extending reaction.

powstaje w wyniku wydłużającej łańcuch reakcji.

The first synthetic polymers

Pierwsze polimery syntetyczne

were created by accident

stworzono przypadkiem,

as by-products of various chemical reactions.

jako produkt uboczny różnych reakcji chemicznych.

Thinking they were useless,

Sądząc, że są bezużyteczne,

chemists mostly discarded them.

chemicy ignorowali je.

Finally, one named Leo Baekeland

Dopiero niejaki Leo Baekeland

decided maybe his useless by-product

uznał, że ten rzekomo nieprzydatny produkt

wasn't so useless after all.

nie jest w cale taki bezużyteczny.

His work resulted in a plastic

Jego praca zaowocowała plastikiem,

that could be permanently squished into a shape

który mógł być bez końca formowany

using pressure and high temperatures.

przy użyciu ciśnienia i wysokich temperatur.

Since the name of this plastic,

Stąd nazwa plastiku,

polyoxybenzylmethylenglycolanhydride,

polioksybenzylometylenoglikoloanhydrat,

wasn't very catchy,

bardzo chwytliwa nazwa,

advertisers called it Bakelite.

spece od reklamy nazwali go bakelitem.

Bakelite was made into telephones,

Z bakelitu tworzono telefony, zabawki

children's toys,

and insulators for electrical devices.

i izolację urządzeń elektrycznych.

With its development in 1907,

Wraz z jego odkryciem w 1907

the plastics industry exploded.

przemysł plastyczny eksplodował.

One other familiar polymer, Silly Putty,

Inny popularny polimer, inteligentną plastelinę,

was also invented by accident.

też wynaleziono przez przypadek.

During World War II,

Podczas II Wojny Światowej

the United States was in desperate need

USA rozpaczliwie potrzebowało

of synthetic rubber to support the military.

syntetycznej gumy dla żołnierzy.

A team of chemists at General Electric

Grupa chemików w General Electric

attempted to create one

próbowała stworzyć taką,

but ended up with a gooey, soft putty.

ale wyszła im lepka, miękka maź.

It wasn't a good rubber substitute,

Nie była dobrym substytutem gumy,

but it did have one strange quality:

ale miała dziwną właściwość:

it appeared to be extremely bouncy.

była niesamowicie sprężysta.

Tak powstała inteligentna plastelina!

Silly Putty was born!

Synthetic polymers have changed the world.

Polimery syntetyczne zmieniły świat.

Think about it.

Tylko spójrzcie.

Could you imagine getting through a single day

Czy wyobrażacie sobie przeżycie dnia

without using plastic?

bez używania plastiku?

But polymers aren't all good.

Ale nie wszystkie polimery są dobre.

Styrofoam, for example, is made mainly of styrene,

Styropian składa się ze styrenu,

which has been identified as a possible carcinogen

który uznała za rakotwórczy

by the Environmental Protection Agency.

Agencja Ochrony Środowiska (EPA).

As Styrofoam products are being made,

Przy produkcji styropianu

or as they slowly deteriorate in landfills or the ocean,

albo przy jego rozkładzie w oceanie,

they can release toxic styrene

do środowiska dostaje się toksyczny styren.

into the environment.

In addition, plastics that are created

Na dodatek plastik tworzony

by addition polymerization reactions,

przez addycję reakcji polimeryzacyjnych,

like Styrofoam,

taki jak styropian, reklamówki i PCV

plastic bags,

and PVC,

are built to be durable and food-safe,

są budowane tak, żeby nie pękać i konserwować jedzenie,

but that means that they don't break down

ale to oznacza,

in the environment.

że nie rozłożą się w środowisku.

Millions of tons of plastics

Miliony ton plastiku

are dumped into landfills every year.

trafia na wysypiska co roku.

This plastic doesn't biodegrade,

Plastik nie rozkłada się,

it just breaks down

tylko pęka na coraz mniejsze kawałki,

into smaller and smaller pieces,

affecting marine life

wpływając na życie morskie

and eventually making their way back to humans.

i ostatecznie wracając do ludzi.

Polymers can be soft or hard,

Polimery mogą być miękkie lub twarde,

squishy or solid,

giętkie lub solidne,

fragile or strong.

kruche lub mocne.

The huge variation between

Duża różnica pomiędzy nimi

means they can form

oznacza, że mogą tworzyć

an incredibly diverse array of substances,

niesamowicie zróżnicowane substancje,

from DNA

to nylon stockings.

od DNA po nylonowe rajstopy.

Polymers are so useful

Polimery są tak przydatne,

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

że polegamy na nich każdego dnia.

But some are littering

Niektóre jednak zaśmiecają

our oceans, cities, and waterways

nasze oceany, miasta, czy ujęcia wody,

with effects on our health

a ich wpływ na nasze zdrowie

that we're only beginning to understand.

dopiero zaczynamy rozumieć.