T8. THE SCIENCE OF RUBBER by Fredric M. Menger, Emory University, USA

Rubber is a fascinating material. When a piece of rubber (such as a rubber band) is stretched and then released, the rubber quickly returns to it original shape. Why does it do this? To answer the question, one must know that the rubber molecule is a long chain of carbon atom linked together. These chains like to curl up as shown in the diagram below. Now pulling the rubber causes the chains to straighten out. But when the stretching force is released, the molecules immediately curl back, and the rubber contracts.

"Natural" rubber is obtained from the sap of rubber trees that grow in large numbers in Brasil. But the rubber taken directly from the trees does not act like the rubber we are familiar with. It behaves, instead, like chewing gum. As one pulls it, a piece of this rubber becomes thinner and thinner. This is because the rubber chains slide by each other as in the diagram.

In order to make natural rubber useful, it is treated with sulfur (S) that connects the chains. This prevents the chains from sliding by each other as in the diagram below. If only a small amount of sulfur is used, the so-called "cross-linked" rubber is soft and thus useful in pencil erasers. If a larger amount of sulfur is used, the rubber becomes hard (like plastic) and is used to make, for example, items such as car batteries. Chemists are always challenged to make new materials that people need.

A CIÊNCIA DA BORRACHA
Fredric M. Menger, Emory University, USA

A Borracha é um material fascinante. Quando uma peça de borracha (por exemplo, um elástico) é esticada e logo depois é solta, a borracha rapidamente volta a sua forma original. Porque isso acontece? Para responder esta pergunta, você deve saber que a molécula de borracha é uma longa cadeia de átomos de carbono unidos (juntos). Essas cadeias gostam de curvar-se como mostrado no diagrama abaixo. Agora, esticando a borracha faz com que as cadeias fiquem mais estendidas. Porém, quando a força que está estirando a borracha é liberada, as moléculas imediatamente ficam curvadas, e a borracha se contrai.

A "Borracha Natural" é obtida da seiva da seringueira, que é uma árvore que cresce em grande quantidade no Brasil. Porém, a borracha extraída diretamente das seringueiras não se comporta como a borracha com a qual estamos acostumados. Ao invés, se comporta como se fosse um chiclete. À medida que é esticada, a peça desta borracha fica mais e mais fina (delgada). Isto acontece porque as cadeias de borracha escorregam encima das outras como visto no diagrama abaixo.

A fim de tornar útil a borracha natural, a mesma é tratada com enxofre (S) que conecta as cadeias. Isto faz com que seja evitado o escorregamento das cadeias como é visto no desenho abaixo. Se somente uma pequena quantidade de enxofre é utilizada, a borracha com ligações cruzadas é mole e pode ser utilizada como borracha de lápis. Se uma quantia maior de enxofre é utilizada, a borracha fica dura (como um plástico) e pode ser usada para fazer, por exemplo, baterias de carros. Os QUÍMICOS são sempre desafiados a criar novos materiais que a população necessita.

LA CIENCIA DE LA GOMA
Fredric M. Menger, Emory University, USA
Traducción por Elsa Abuin y Eduardo Lissi, Universidad de Santiago de Chile, Chile

La goma es un material fascinante. Cuando un trozo de goma (por ejemplo un elástico) se estira y luego se suelta, rápidamente vuelve a su forma original (la que tenía antes de estirarlo). Porqué ocurre eso? Para responder esta pregunta, debemos saber que la goma está formada por una cadena larga de átomos de carbono unidos entre sí (juntos). Esas cadenas se pueden curvar como se muestra más abajo. Ahora bien, estirar la goma hace que las cadenas se encuentren más extendidas, pero cuando la fuerza que las está estirando es suprimida, las cadenas vuelven a curvarse y la goma se contrae.

La "goma natural" se obtiene de la savia de un árbol llamado "seringueira", que crece en grandes cantidades en Brasil. Pero la goma extraída de estos árboles no se comporta como la goma con la cual estamos familiarizados, si no que se comporta como si fuera un chicle. A medida que se estira una pieza de esta goma se hace más delgada y más delgada. Esto ocurre porque las cadenas de la goma se colocan unas sobre otras como se muestra en el diagrama que está abajo.

Con el fin de hacer útil a la goma natural se trata con azufre (S) el cual conecta las cadenas. Esto hace que se evite el apilamiento de unas cadenas sobre las otras como se muestra en el esquema que está más abajo. Si se utiliza una pequeña cantidad de azufre la así llamada goma "entrecruzada" se hace dura y puede ser usada como goma de borrar. Si se utiliza una cantidad mayor de azufre (agente entre-cruzante) la goma se vuelve dura (como un plástico) y puede ser usada para hacer, por ejemplo baterías para autos. Los QUÍMICOS están siempre sometidos al desafío de crear nuevos materiales según las necesidades de las personas.