Les chaînes de polymères sont de grosses molécules, ou macromolécules, constituées de nombreux monomères qui sont reliés entre eux. Un monomère est une unité unique d’une molécule, par exemple des acides aminés et des nucléotides. Mono signifie un et poly signifie plusieurs, ce qui signifie qu’il y a plusieurs monomères dans une chaîne. Pour faire une chaîne polymère, ou polymère, les monomères qui sont réunis peuvent être identiques ou similaires.
Lorsque le terme poly est utilisé pour décrire une chaîne polymère, il fait référence à un très grand nombre de monomères. Il peut y avoir des milliers voire des millions de monomères dans un seul polymère. Toutes les molécules ne peuvent pas se lier ensemble pour former des chaînes. L’eau est un exemple de monomère qui ne se lie pas pour former une chaîne, même lorsqu’il y a beaucoup de molécules d’eau.
Un certain nombre de caractéristiques différentes d’une chaîne polymère déterminent le comportement du polymère en tant que molécule et également la manière dont il interagit avec d’autres molécules. La première caractéristique utilisée pour regrouper les chaînes est le type de monomères qui forment le squelette du polymère. Si une chaîne polymère est composée d’un seul type de monomère répétitif, on parle d’homopolymère et si elle contient différentes sous-unités, on parle de copolymère. Le nom de chaque chaîne est souvent dérivé du squelette du monomère, par exemple, l’ADN est un polynucléotide.
Lorsque des polymères sont formés, ils peuvent avoir un squelette linéaire ou un squelette ramifié. Les chaînes linéaires ont la structure la plus simple, car elles sont simplement constituées d’une longue chaîne de monomères réunis sans aucune ramification. Un polymère cyclique est un type spécial de polymère linéaire, où le squelette n’a pas de branches mais forme un anneau au lieu d’avoir un début et une fin discrets. Les chaînes ramifiées ont une épine dorsale avec des chaînes latérales qui en dérivent. Ces types de chaînes polymères peuvent être assez complexes et inclure des structures telles que des échelles, des dendrons et des polymères en étoile.
La longueur du squelette est une caractéristique intégrale qui détermine les propriétés physiques d’une chaîne polymère. La longueur, ou le nombre de monomères, affecte un certain nombre de propriétés physiques différentes du polymère. À mesure que la longueur de la chaîne augmente, les températures de fusion et d’ébullition augmentent, la viscosité augmente et la mobilité diminue. Il existe également une probabilité plus élevée d’interactions au sein des molécules de la chaîne à mesure qu’elle augmente en longueur. Ces changements se traduisent par une chaîne plus solide, moins susceptible de se déformer ou de se briser et plus apte à tenir sa position.
Les différentes caractéristiques et propriétés physiques des chaînes polymères sont ce qui les rend si intéressantes, notamment pour les usages industriels. Il existe de nombreux exemples courants de chaînes polymères naturelles et produites industriellement. Les polymères naturels comprennent l’ADN et l’ARN, la soie, l’amidon, la cellulose et le caoutchouc. Les polymères courants produits industriellement comprennent le polyester, le nylon et les nombreux types de plastique existants