L’età dei polimeri: dalla celluloide al polipropilene

Il 1907 costituisce l’inizio dell’età dei polimeri: in quell’anno, infatti, il chimico statunitense di origine belga Leo Hendrik Baekeland inventò la bachelite. Essa  costituì la prima resina sintetica la cui produzione industriale prese avvio negli anni venti.

La storia dell’umanità si sovrappone a quella dei materiali conosciuti e ai loro usi.
Si pensi che la preistoria è comunemente suddivisa secondo il sistema delle tre età: età della pietra, età del bronzo e età del ferro che si riferiscono alle fasi dell’evoluzione umana.

Per millenni i materiali conosciuti rimasero pressoché gli stessi con qualche eccezione relativa a leghe quali ottone, ghisa, acciaio.
L’età dei polimeri detta anche età della plastica dove con il termine plastica sono indicati una serie di polimeri sintetici. Essi sono sostanze ad alto peso molecolare costituiti da entità di base dette monomeri

In natura esistono moltissimi polimeri quali:

  • la cellulosa costituente principale delle piante superiori
  • le proteine che costituiscono una parte essenziale degli organismi viventi
  • gli acidi nucleici deputati alla conservazione e al trasporto dell’informazione genetica delle entità biologiche, virus e cellule.

Dagli albori: l’età dei polimeri

Celluloide

I chimici, a causa della complessità delle macromolecole esistenti in natura, non ne compresero la struttura fino al ‘900 anche se intorno al 1870 si ottennero polimeri derivanti da quelli esistenti in natura. Lo statunitense John Wesley Hyatt modificò chimicamente la cellulosa ottenendo un nuovo materiale denominato celluloide.

Essa  si presenta:

    • dura
    • elastica
    • flessibile
    • trasparente e lucida
    • molto infiammabile
    • insolubile in acqua

Tuttavia è attaccabile da acidi e acetone  utilizzata, tra l’altro, per la fabbricazione di pellicole, di giocattoli, di articoli sanitarî, in orologeria e  in ottica.

Sul finire dell’800 il conte Hilaire de Chardonnet ottenne per la prima volta un tessuto semisintetico da nitrato di cellulosa denominato viscosa.

Bachelite

Il primo passo per ottenere un materiale completamente di sintesi, tuttavia, non era stato ancora fatto. Dall’intuito geniale di Baekeland infatti solo nel primo decennio del ‘900 si ottenne il primo polimero di sintesi che, in suo onore, venne denominato bachelite. La sintesi fu effettuata a partire dal fenolo e dalla formaldeide usando come riempitivo la farina di legno. Il processo sintetico era lungo e macchinoso ma il risultato fu comunque efficace. Nell 1915 in Gran Bretagna si produsse una macchina fotografica realizzata in bachelite.

Nylon

Solo dopo la sensazionale scoperta si iniziò a comprendere che i polimeri erano costituiti da macromolecole e da allora l’età dei polimeri si sviluppò in misura esponenziale: per prima fu sintetizzata la gomma artificiale detta neoprene, poi il poliestere e poi le poliammidi di cui il nylon, sintetizzato nei laboratori della DuPont, e presentato all’Esposizione Universale di New York del 1939 costituisce il polimero più diffuso.

Nei negozi statunitensi iniziò la vendita delle prime calze da donna in nylon e l’entusiasmo dei consumatori contribuì alla ripresa dell’economia americana messa in ginocchio dalla grande depressione detta anche crisi del ’29 che aveva provocato effetti recessivi devastanti.

Ma ancora una volta l’evoluzione della Chimica si sovrappone alla storia. Il nylon, infatti scomparve ben presto dai negozi e tutto quello  prodotto trovò utilizzo a fini militari, per realizzare  le  corde e le calotte dei paracadute oltre che i  traini degli  alianti  che agevolarono lo sbarco delle  truppe  anglo-americane  in Europa.

L’età dei polimeri ha poi trovato spazi nei copolimeri, macromolecole costituite da due o più unità monomeriche diverse con lo scopo di migliorare le prestazioni e diversificare le applicazioni dei polimeri.

Polipropilene

Ma questa breve disamina sull’età dei polimeri non poteva concludersi senza ricordare la figura del ligure Giulio Natta, che nella sua agenda l’11 marzo 1954 annotò   «Fatto il polipropilene». Tre parole che segnarono l’invenzione della plastica moderna, meglio conosciuta come moplen. Quella che accompagnò l’Italia negli anni del boom economico e fece entrare nelle case spremiagrumi, battipanni, stoviglie, frullatori, ventilatori, sveglie e attaccapanni. Oggetti moderni e sconosciuti, che segnavano un’epoca nuova e un’estetica moderna: colorati, leggeri, infrangibili e impermeabili. E poco importa se Natta amava dire, a proposito della sua invenzione, «ho trovato solo il modo di mettere in fila le molecole come soldatini in parata».

Ma le frontiere della chimica sono ancora e rimarranno sempre aperte: dalla chimica supramolecolare, a quella combinatoria, dalla chimica computazionale alla green chemistry. Nel corso della storia i chimici hanno sempre contribuito, con i loro studi allo sviluppo della civiltà ricercando nuovi composti a partire dagli elementi senza paura, ma animati dalla volontà di apportare nuove conoscenze,  incorrendo, talune volte, in incidenti di percorso o incappando in casi fortuiti che hanno consentito di raggiungere scoperte inaspettate

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