Azken urteetan, polimeroek ospe txarra hartu dute, batez ere komunikabideetan. Baina polimero mota guztiek al dute merezia ospe txar hori? Sarrera honetan azaldu egingo dizuegu polimero bat zer den, bai eta zer garrantzi duten polimeroek gaur egun nahiz etorkizunera begira.
Gure eguneroko bizimoduan hainbat polimerorekin egiten dugu topo: garraiobideetan, komunikazioetan, energia berriztagarriaren ekoizpenean, kirol materialean, gure etxeetan, arropan, aldizkari eta liburuetan, medikuntzan edota baita elikagaien kontserbazioan ere.
Garrantzitsua da aipatzea polimero gehienak lau elementuk bakarrik osatzen dituztela: karbonoak, hidrogenoak, nitrogenoak eta oxigenoak. Gainera, polimeroen % 99 baino gehiago sor dezakegu kloroa, fluorra edo sufrea gehituz. Orain azaldu egingo dugu nola hain elementu gutxirekin sor daitezkeen oso propietate desberdinak dituzten polimeroak.
Tupper baten hormen barrualdea ikusiko bagenu, spaghetti-plater baten antzeko katramilaz osatuta dagoela ikusiko genuke. Nahasteko ari bakoitza polimero-kate bat izango litzateke. Polimero-kateak unitate errepikakorrez osatuta daude. Kate horiei monomero deritze. Kate oso luzeak sortzen dira horrelako milaka unitate bata bestearen atzetik lotuz. Erreakzioari edo unitate horiek lotzeko prozesuari polimerizazioa deritzo eta prozesu horren ondorioz sortzen den kateari polimero edo makromolekula (molekula oso handia) deritzo. Polimerizazio-prozesua aldatuz, kate linealak, adarkatuak edo hiru dimentsioko sareak sor ditzakegu, propietate mekaniko guztiz desberdinak lortzeko.
Adibidez, karbonoz eta hidrogenoz bakarrik osatuta dagoenez, polietilenoak (PE) kate linealak era ditzake, eta haiek ezin hobeto ordenatu eta kristaliza daitezke material zurruna lortzeko. Adarkatutako polietilenoa, ordea, ezin da kristalizatu, eta beraz, biguna da. Horregatik asko erabili izan da zabor-poltsetan.
Polimero-kateak independenteak egin beharrean, hiru dimentsioko sareak osa daitezke hainbat kateren arteko loturekin. Horretarako, funtzio anitzeko monomeroak polimerizatzen dira. Sortzen den sarea irekia bada, orduan presiopean deformatzen den material baten aurrean gaude, baina presioa desagertzean bere forma berreskuratzen duena. Polimero horiei elastomero deritze. Mota horretakoak dira kautxua eta silikona. Sortzen den sarea oso itxia bada, presioarekin deformatzen ez den polimero bat dugu; adibidez, aldakako protesietan erabiltzen den polietileno erretikulatua.
Aldiz, sarean talde funtzional bat sartzen badugu ‒adibidez, urarekin afinitate handia duen karboxilo bat‒, pixoihaletan erabiltzen den material xurgatzailea lortzen dugu. Edo fluorra sartzen badugu, ura aldaratzen duen elementua, ura aldaratzen duten materialak lortzen ditugu, hala nola Gore-Tex izenaz ezagutzen den materiala. Altzairua baino indartsuagoa den material bat ere badago ‒pisu berean duten indarra alderatuta‒: karbono, hidrogeno, nitrogeno eta oxigeno hutsez egiten den Kevlar da eta dituen propietateen oinarria da polimero-kateen arteko hidrogeno-zubi ugariz osatua dela.
Moldakortasunaz gain, polimeroek kalitate/prezio erlazio bikaina dute, eta oso erresistenteak dira ingurumen-kondizioen aurrean. Propietate bikain horiek gehiegizko erabilera eragin dute azken urteetan, eta ingurumen-arazo bat sortu dute.
Azken 50 urteetan, 8.000 MM pertsonara iristeraino bikoiztu da munduko populazioa eta aukera zaila egin beharrean gaude. Alde batetik, polimeroak ezinbestekoak dira energia berriztagarririk gabe pentsaezina den garapen jasangarrirako: alegia, garapen jasangarria nekez lortuko litzateke ibilgailu arinenek dakarten energia-aurrezkirik gabe, ezaugarri klimatikoen menpekotasun gutxiagoko nekazaritza posible egiten duten polimeroen laguntzarik gabe, ekoiztutako elikagaiak kontserbatzeko edo itsasoko ura gatzgabetzeko behar den polimero-mintzik gabe eta polimeroek osasunari egiten dioten ekarpenik gabe.
Duela 50 urte, Gonzalo Martín Guzmán irakasleak Espainian eta Europan bakarra den eta polimeroetan espezializatuta dagoen Kimika Fakultatea sortzeko ikuspegia izan zuen. Gaur egun, POLYMATen bilduta dago ikerketa hori. Han, 35 herrialdetako 210 ikertzaile baino gehiagok abangoardiako ikerketa egiten dute munduan polimeroak oinarri hartuta.
Ikertzaile horiek propietate hobeak dituzten polimero berriak garatzen dituzte material gutxiago erabiliz gehiago ekoitzi ahal izateko. Erabilera bakarreko polimeroak birziklatzearen ordezko aukerak bilatzen saiatzen dira, ingurumen-inpaktuaren zati handi baten eragileak baitira. Gainera, Garapenaren beste norabide bat da eguzki-plaken eta baterien ezaugarriak hobetzea sortutako energia modu eraginkorragoan biltegiratzeko. Bestalde, baliabide fosilak mugatuak direla jakinda, lehengai berriztagarrietatik edo polimero-hondakinetatik abiatuta garatzen dituzte polimeroak ekoizteko metodoak. Ostera, gatzgabetze-instalazioen funtzionamendua optimizatzeko metodoak garatzen dituzte. Azkenik, osasunaren arloan, kateterretarako polimero bioxurgagarriak, zauriak sendatzeko hidrogelak eta mukosaren bidez botikak dosifikatzeko polimero-scaffolak garatzen dituzte kartilagoa eta tendoiak birsortzeko.
Beraz, polimeroek kutsadura baino ez dutela sortzen entzuten duzun hurrengo aldian, pentsatu egunero erabiltzen dituzun eta gure bizi-kalitatea hobetzeko balio izan duten polimero guztietan. Dena den, polimeroek askoz gehiago eskain dezakete oraindik, eta, horregatik, Kimika Fakultateko eta POLYMATeko ikertzaileek lanean jarraitzen dute polimeroek gaur egun eta etorkizunerako dakartzaten erronkei (energia, osasuna, jasangarritasuna eta elikadura) erantzuteko.
Egileez:
- Miren Aguirre Arrese UPV/EHUko Kimika Fakultateko irakasle agregatua da.
- María Paulis Lumbreras UPV/EHUko Ingeniaritza Kimikoko katedraduna eta POLYMATeko zuzendaria da.
- José M. Asua González UPV/EHUko Ingeniaritza Kimikoko katedradun emeritua eta POLYMAT zentroko sortzailea.
2025ean 50 urte betetzen ditu UPV/EHUko Kimika Fakultateak. Urteurrenak badu zer ospatu eta, hori dela eta, programa zabala prestatu da. Besteak beste, hainbat ikerketa, transferentzia eta dibulgazio jarduera izango dira urtean zehar. Horien artean, “12 hilabete – 12 gai” ekimena dago. Iniziatiba honek Kimika Fakultatean egiten dena gizarteari erakustea du helburu. Horretarako, adibidez, kimika-gaiak hizpide dituzten artikuluak publikatuko dira hilero Kultura Zientifikoko Katedraren blogetan, fakultateko irakasle eta ikertzaileak idazle bihurtuz.
