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

Từ DNA tới Silly Putty, sự đa dạng của thế giới polyme - Jan Matttingly

Translator: Thanh Nguyen Reviewer: Uyên Võ

What do silk,

Điểm chung của tơ tằm,

DNA,

wood,

DNA,

gỗ,

balloons,

bong bóng,

and Silly Putty all have in common?

và Silly Putty là gì ?

They're polymers.

Chúng đều là polyme.

Polymers are such a big part of our lives

Polyme là phần lớn của sự sống chúng ta

that it's virtually impossible

đến khó có thể

to imagine a world without them,

tưởng tượng được một thế giới không có chúng,

but what the heck are they?

nhưng chúng là cái quái gì?

Polymers are large molecules

Polyme là những phân tử lớn

made of small units called monomers

được tạo nên từ những đơn vị nhỏ được gọi là các monome

linked together like the railroad cars from a train.

được liên kết với nhau như toa xe lửa của một chuyến tàu.

Poly means many,

Poly có nghĩa là nhiều,

and mono means one,

và mono có nghĩa là một,

and mers or mero means parts.

và mers hoặc mero nghĩa là các phần.

Many polymers are made by repeating

Nhiều polyme được tạo nên bằng cách lặp lại

the same small monomer over and over again

những monome nhỏ giống nhau

trong khi một số khác được tạo nên

while others are made from two monomers

linked in a pattern.

từ hai monome được liên kết thành 1 kiểu.

All living things are made of polymers.

Tất cả mọi sinh vật sống đều được tạo nên từ polyme.

Some of the organic molecules in organisms

Một số phân tử hữu cơ trong cơ thể sống

are small and simple,

thì nhỏ và đơn giản,

having only one of a few functional groups.

có chỉ một trong vài nhóm chức năng.

Others, especially those that play structural roles

Một số khác, đặc biệt là những loại đóng vai trò cấu trúc

or store genetic information,

hoặc dự trữ thông tin di truyền,

are macromolecules.

là các đại phân tử.

In many cases, these macromolecules are polymers.

Trong nhiều trường hợp, các đại phân tử này là những polyme.

For example, complex carbohydrates

Ví dụ, những cacbonhidrat phức tạp

are polymers of simple sugars,

là polyme của các đường đơn,

proteins are polymers of amino acids,

protein là polyme của các axit amino,

and nucleic acids, DNA and RNA,

và axit nucleic, DNA hoặc RNA,

which contain our genetic information,

chứa thông tin di truyền của chúng ta,

are polymers of nucleotides.

là polyme của nucleotide.

Trees and plants are made

Các cây và thực vật được

of the polymer cellulose.

tạo nên bởi polyme xenlulo.

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

Nó là phần bền mà bạn tìm thấy trong vỏ hoặc thân cây.

Feathers,

Lông chim,

fur,

hair,

lông thú

tóc,

and fingernails

và móng tay

are made up of the protein keratin,

được tạo nên bởi protein keratin,

also a polymer.

cũng là một polyme.

It doesn't stop there.

Nó không dừng lại ở đó.

Did you know that the exoskeletons

Bạn có biết khung xương

of the largest phylum in the animal kingdom,

của ngành lớn nhất trong giới động vật,

the arthropods,

động vật chân đốt,

are made of the polymer chitin?

được tạo thành bởi polyme kitin?

Polymers also form the basis

Polyme cũng tạo thành nền tảng

for synthetic fibers, rubbers, and plastics.

cho sợi tổng hợp, cao su, và nhựa.

All synthetic polymers are derived from petroleum oil

Tất cả các polyme tổng hợp xuất phát từ dầu petroleum

and manufactured through chemical reactions.

và được sản xuất thông qua các phản ứng hoá học.

The two most common types of reactions

Hai loại phản ứng phổ biến nhất

used to make polymers

được sử dụng để tạo ra polyme

are addition reactions

là các phản ứng trùng hợp

and condensation reactions.

và phản ứng trùng ngưng.

In addition reactions,

Ngoài các phản ứng,

monomers simply add together to form the polymer.

monome đơn giản là gắn với nhau để tạo thành polyme.

The process starts with a free radical,

Quá trình diễn ra với một gốc tự do,

a species with an unpaired electron.

một loại với một electron chưa ghép đôi.

The free radical attacks

Nhóm tự do tấn công

and breaks the bonds to form new bonds.

và bẻ gãy liên kết để tạo thành liên kết mới.

This process repeats over and over

Quá trình này lặp đi lặp lại

to create a long-chained polymer.

để tạo thành một chuỗi polyme.

In condensation reactions,

Trong phản ứng trùng ngưng,

a small molecule, such as water,

một phân tử nhỏ, như nước,

is produced with each chain-extending reaction.

được sản xuất với mỗi phản ứng dây chuyền mở rộng.

The first synthetic polymers

Polyme tổng hợp đầu tiên

were created by accident

được tạo thành bất ngờ

as by-products of various chemical reactions.

là sản phẩm phụ của các phản ứng hoá học khác nhau.

Thinking they were useless,

Cho rằng chúng vô ích,

chemists mostly discarded them.

các nhà khoa học loại bỏ chúng.

Finally, one named Leo Baekeland

Cuối cùng, một người tên Leo Baekeland

decided maybe his useless by-product

quyết định có lẽ sản phẩm phụ vô dụng của ông

wasn't so useless after all.

thì không vô dụng.

Sản phẩm của ông tạo nên một loại nhựa

His work resulted in a plastic

that could be permanently squished into a shape

có thể được ép vĩnh viễn thành một hình dạng

using pressure and high temperatures.

sử dụng áp suất và nhiệt độ cao.

Since the name of this plastic,

Bởi vì tên của loại nhựa,

polyoxybenzylmethylenglycolanhydride,

polyoxybenzylmethylenglycolanhydride,

wasn't very catchy,

thì không dễ nhớ,

advertisers called it Bakelite.

những nhà quảng cáo gọi nó là Bakelite.

Bakelite was made into telephones,

Bakelite được làm thành điện thoại,

children's toys,

đồ chơi trẻ em,

and insulators for electrical devices.

và chất cách điện cho các thiết bị điện.

With its development in 1907,

Cùng với sự phát triển của nó vào năm 1907,

the plastics industry exploded.

ngành công nghiệp nhựa bùng nổ.

One other familiar polymer, Silly Putty,

Một loại polyme phổ biến khác, Silly Putty,

was also invented by accident.

cũng được phát mình một cách ngẫu nhiên.

During World War II,

Trong Thế Chiến II,

the United States was in desperate need

nước Mỹ có nhu cầu khủng khiếp

of synthetic rubber to support the military.

về cao su tổng hợp để phục vụ quân đội.

A team of chemists at General Electric

Một nhóm các nhà hoá học ở General Electric

attempted to create one

cố gắng để tạo ra nó

but ended up with a gooey, soft putty.

nhưng kết thúc với loại bột nhồi dính và mềm.

Nó không phải là một loại vật liệu thay thế nhựa tốt,

It wasn't a good rubber substitute,

but it did have one strange quality:

nhưng nó có một phẩm chất lạ:

it appeared to be extremely bouncy.

nó có vẻ có độ nảy rất cao.

Silly Putty was born!

Silly Putty đã ra đời!

Synthetic polymers have changed the world.

Polyme tổng hợp đã thay đổi thế giới.

Think about it.

Hãy nghĩ về nó.

Bạn có thể tưởng tượng việc trôi qua một ngày

Could you imagine getting through a single day

without using plastic?

mà không sử dụng nhựa?

But polymers aren't all good.

Nhưng polyme thì không hoàn toàn tốt.

Styrofoam, for example, is made mainly of styrene,

Ví dụ, xốp được làm chủ yếu từ styrene,

which has been identified as a possible carcinogen

được xác định là chất có thể gây ung thư

by the Environmental Protection Agency.

bởi cơ quan bảo vệ môi trường.

As Styrofoam products are being made,

Khi một sản phẩm xốp được tạo nên,

or as they slowly deteriorate in landfills or the ocean,

hoặc khi chúng bị hư hỏng từ từ trong đất hoặc đại dương,

they can release toxic styrene

chúng có thể thải ra độc tố styrene

into the environment.

vào môi trường.

In addition, plastics that are created

Ngoài ra, nhựa được tạo thành

by addition polymerization reactions,

bằng các phản ứng trùng hợp,

like Styrofoam,

như xốp,

plastic bags,

túi nhựa,

and PVC,

và PVC,

are built to be durable and food-safe,

được tạo nên để có độ bền và an toàn thực phẩm,

but that means that they don't break down

nhưng điều đó có nghĩa là chúng không phân huỷ

in the environment.

trong môi trường.

Millions of tons of plastics

Hàng triệu tấn nhựa

are dumped into landfills every year.

được thải ra đất mỗi năm.

This plastic doesn't biodegrade,

Nhựa này không phân huỷ,

it just breaks down

Nó chỉ trở nên

into smaller and smaller pieces,

những mảnh nhỏ hơn và nhỏ hơn,

affecting marine life

ảnh hưởng tới sự sống đại dương

and eventually making their way back to humans.

và cuối cùng là trở lại với con người.

Polymers can be soft or hard,

Polyme có thể mềm hoặc cứng,

squishy or solid,

nhão hoặc rắn,

fragile or strong.

mong manh hay mạnh.

The huge variation between

Sự biến động lớn giữa

means they can form

có nghĩa chúng có thể hình thành

an incredibly diverse array of substances,

một mảng vô cùng đa dạng của các chất,

from DNA

từ DNA

to nylon stockings.

tới vớ ni-lông.

Polymers are so useful

Polyme hữu dụng

đến nỗi chúng ta lớn lên để phụ thuộc vào chúng mỗi ngày.

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

But some are littering

Nhưng một số được xả

our oceans, cities, and waterways

ra đại dương, thành phố, và đường thuỷ

với những ảnh hưởng lên sức khoẻ chúng ta

with effects on our health

that we're only beginning to understand.

mà chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu ra.