Natuurlijke polymeren

NO, PEOPLE DIDN’T
INVENT POLYMERS.

&nbsp

Paul's TreehouseJe denkt misschien dat polymeren zo gewoon zijn dat ze aan bomen groeien… Nou, dat klopt. Als we zeggen dat polymeren overal voorkomen, dan menen we dat ook. In feite zijn polymeren al vanaf het begin in de natuur aanwezig. Alle levende wezens – planten, dieren en mensen – zijn gemaakt van polymeren.

Er zijn veel polymeren in de zee. Klik hier om het Polyquarium te bezoeken.

Laten we beginnen met planten.

Polymeren in planten

cornPlanten zijn gemaakt van een polymeer dat cellulose heet. Dit is het taaie spul waar hout en stengels – en Pauls boomhut! – van gemaakt zijn. Cellulose is ook wat vezels zoals katoen en hennep maakt, die we tot draden kunnen draaien en in kleding kunnen weven. En veel planten maken ook zetmeel. Aardappelen, maïs, rijst en granen bevatten allemaal veel zetmeel. Zetmeel is ook een polymeer.

Zelfs al zijn zetmeel en cellulose beide gemaakt van dezelfde suiker (glucose), ze gedragen zich heel verschillend (omdat de glucosemoleculen anders aan elkaar zijn gebonden). Zetmeel lost op in water, maar cellulose niet. Dus maken we voedsel van zetmeel en bouwen we dingen en maken we kleding van cellulose.

potatoesfrietZetmeel zit helemaal in elkaar gedraaid in een strakke klodder, met veel takken en uiteinden die overal uitsteken. Zetmeel is eigenlijk gewoon een compacte manier om veel glucose in een kleine ruimte op te slaan. Ons lichaam breekt het zetmeel af tot glucose, die kan worden gebruikt voor energie, zodat je kunt rennen en springen en spelen en denken.

Planten gebruiken cellulose voor stevigheid. De celluloseketens zijn allemaal uitgerekt, en blijven graag strak naast elkaar, als rauwe spaghetti die allemaal aan elkaar vastzit. Daarom kan cellulose de hoogste bomen omhoog houden! En houten huizen ook! Katoen bestaat voor het grootste deel uit cellulose – die uitgerekte ketens maken geweldige vezels.

De cellulose in groenten en granen is de vezel in ons voedsel. We kunnen het niet verteren, maar het is goed voor ons omdat het helpt onze binnenkant schoon te houden.

Cellulose en zetmeel zijn beide gemaakt van suikers – daarom worden ze polysacchariden genoemd (wat “veel suikers” betekent).

Een ander nuttig natuurlijk polymeer dat door planten wordt geproduceerd, is rubber. Het wordt al honderden jaren geoogst van bomen in Centraal- en Zuid-Amerika. In de laatste paar honderd jaar hebben mensen manieren bedacht om het sterker en duurzamer te maken. En wetenschappers zijn zeer succesvol geweest in het uitvinden van hun eigen versies van rubber voor verschillende doeleinden.

Polymeren in mensen – en ook in allerlei dieren …Eiwit

burger

Je weet dat ze zeggen: “Je bent wat je eet.” Welnu, een natuurlijk polymeer waar we veel van eten is ook een polymeer waar we van gemaakt zijn – PROTEÏNE! Eiwit vormt ook sommige dingen die je draagt – namelijk leer, zijde en wol. Eiwit is een natuurlijk polymeer dat wordt gevormd uit moleculen die aminozuren worden genoemd. Kipnuggets en hamburgers bevatten veel proteïne (maar het broodje heeft veel zetmeel!). Eiwit is het hoofdbestanddeel van huid, organen, spieren, haar en vingernagels. Het meest voorkomende eiwit in je lichaam, collageen, wordt gebruikt voor ondersteuning en structuur. Het zit tussen alle cellen in je lichaam, overal rond je organen, zelfs in je tanden en botten.

fluffy bunnyVeren en vachten, haren en vingernagels (zelfs dierenhoeven), zijn allemaal gemaakt van het eiwit keratine. Wol wordt gemaakt van schapenhaar, en is zeer geschikt voor kleding en stof. Wol is warm en kriebelt soms een beetje, maar het wordt nog steeds veel gebruikt. Je vindt het overal, van hoeden tot rokken tot de binnenkant van een piano… en natuurlijk in truien. llama In feite zijn veel soorten dierlijk haar naast wol gebruikt om kleding te maken. Angorakonijnen hebben een extra lichte, zachte, pluizige vacht. Kasjmier is een wol die afkomstig is van speciale geiten, en is zeer zacht en slijtvast. Alpaca’s en lama’s produceren ook wol die zacht en warm is.

Zijde

Een ander geweldig eiwit is zijde – een soort vezel gemaakt door speciale rupsen. Dit spul wordt al duizenden jaren gebruikt om prachtige stoffen voor kleding te maken. Het was ook zo sterk en taai dat er vroeger parachutes van werden gemaakt. En hoewel mensen hun eigen versie van zijde hebben gemaakt, nylon genaamd, is er nog steeds niets dat zo sterk is als zijde. Spinnenzijde is ongelooflijk sterk voor zijn gewicht, en wetenschappers hebben hard gewerkt om ook deze vezel na te bootsen.

Enzymen

Een speciale groep eiwitten die in het lichaam werken, zijn enzymen. Elk enzym is een specifiek klein eiwitbolletje dat een specifieke taak in het lichaam vervult, en wel heel erg snel. Zonder enzymen zouden deze taken ofwel niet gebeuren, ofwel veel te langzaam gaan om leven mogelijk te maken! Sommige enzymen maken zelfs andere enzymen. De enzymen werken allemaal samen om alles in je lichaam draaiende te houden, zoals het verwerken van je voedsel tot energie zodat je je kleine broertje achterna kunt zitten. Klik hier om te zien hoe je kunt proeven hoe enzymen werken.

Chitine (klinkt als vlieger – herberg)

Wat hebben kreeften en reuzenkakkerlakken en paddestoelen gemeen? Chitine!

schelpdierenreuzenkakkerlakkenmushroom

Chitine is het sterke waterdichte spul dat schaaldieren als krabben en garnalen en allerlei insecten maken om hun beschermende buitenschaal te vormen. Het wordt zelfs gevonden in de celwanden van paddestoelen (raar, hè?!). Het leuke van chitine is dat de structuur veel lijkt op die van cellulose. Je zou denken dat het een eiwit is, omdat het (meestal) door dieren wordt gemaakt, maar het lijkt meer op het taaie spul in planten. Wetenschappers hebben een manier gevonden om chitine te zuiveren tot een gebroken wit poeder dat nuttig kan zijn voor boeren, artsen en zelfs in voedsel als verdikkingsmiddel. Om meer te leren over polymeren in de zee, klik hier om het Polyquarium te bezoeken.

Hier is een vraag voor jou

Van wat je nu weet over natuurlijke polymeren, kun je raden welke twee het meest voorkomen in de hele wereld? Klik hier voor het antwoord.

Natuurlijke polymeren veranderd door mensen

Enkele van de eerste polymeren die door mensen werden gemaakt, waren gemaakt van natuurlijke polymeren, zoals de van cellulose-nitraat gemaakte filmfilm. Later werd deze film vervangen door veiliger, minder explosief, cellulose-acetaat. En acetaatfilm wordt vandaag de dag nog steeds gebruikt in filmcamera’s. Cellulose wordt ook gebruikt om de synthetische vezels in rayon te produceren, die misschien wel in sommige van uw kleren zitten.

Natuurlijke polymeren als inspiratie om polymeren te maken (of te verbeteren)

Een andere manier waarop natuurlijke polymeren synthetische polymeren hebben beïnvloed, was tijdens tekorten, zoals tijdens de Tweede Wereldoorlog, toen er niet genoeg zijde of rubber was om rond te gaan omdat we in oorlog waren met de landen die ze produceerden. Dus bedachten mensen manieren om hun eigen polymeren te maken die vergelijkbaar waren met deze natuurlijke producten – namelijk nylon en synthetische rubbers. Nieuwe processen zoals crosslinking werden uitgevonden om natuurlijke polymeren te verbeteren. Het crosslinken van rubber maakt het sterker en voorkomt dat het smelt als het heet wordt.

terug naar soorten polymeren
terug naar de hoofdpagina

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.