Polímeros
Polímeros são macromoléculas
orgânicas construídas a partir da repetição de uma grande quantidade de
pequenas unidades moleculares, chamadas monômeros.
Eles encontram-se naturalmente em tecidos (lã, seda) e borracha, e são
fabricados na forma de acrílico, poliéster, náilon e plásticos. Existem
também muitas aplicações em optoeletrônica e, neste caso, várias das
propriedades necessárias para estes dispositivos dependem da cristalinidade dos
polímeros. Esta cristalinidade está ligada às condições com que as
cadeias de moléculas se alinham durante a formação do polímero, e podem ser
melhor entendidas se estudadas em microgravidade.
As cadeias de monômeros que formam os polímeros possuem um suporte principal
constituído de elementos tais como carbono e nitrogênio formando as unidades
moleculares. O tipo de ligação entre as moléculas individuais dos
polímeros, afetam as propriedades físicas do material, tais como sua tensão
superficial, miscibilidade e solubilidade. A manipulação destas
ligações em experimentos em microgravidade pode ajudar a desenvolver processos
de produção de polímeros com propriedades controladas e mais uniformes.
O crescimento de polímeros pode ser mais complicado que o crescimento de
cristais de materiais inorgânicos, tais como os semicondutores, devido a maior
massa e complexidade estrutural de suas moléculas, o que dificulta suas
propriedades de ligação nos sítios corretos da rede cristalina. Em
microgravidade o processo de crescimento de cristais poliméricos pode ser
estudado de uma maneira mais sistemática, levando em consideração o efeito de
importantes variáveis como temperatura, gradientes composicionais e o tamanho
das unidades poliméricas nos cristais. Além disso, da mesma forma que a
microgravidade permite o crescimento de grandes cristais de proteínas, ela pode
também permitir o crescimento de maiores cristais poliméricos para o estudo de
suas propriedades e determinar com maior precisão qual o efeito de seus
defeitos cristalinos nestas propriedades.