molekyyliketjuista

Molekyyliketjuista puhuminen käsittelee lineaarisia tai haarautuneita molekyylejä, joissa atomit ovat yhdistyneet toisiinsa toistuvien yksiköiden kautta. Termi liittyy erityisesti polymeereihin ja makromolekyyleihin, mutta sitä voidaan soveltaa myös pienempiin orgaanisiin ketjuihin, kuten hiilivetyihin, sekä biologisiin makromolekyyleihin, kuten proteiineihin ja DNA:han.

Molekyyliketjun ominaisuudet määräytyvät ketjun pituudesta, haarautumisasteesta, sivuryhmistä ja sidostyypeistä (kovalenttiset sidokset, vetysidokset, dispersiovoimat). Ketjun konformaatiot ja liikkuvuus vaikuttavat materiaalin makroskooppisiin ominaisuuksiin: viskositeettiin, mekaaniseen lujuuteen, elastisuuteen ja sulamis- tai lasittumispisteeseen. Ketjun pituuden jakauma näkyy esimerkiksi polymeerien molekyylipainossa ja sen vaikutuksina prosessointiin ja ominaisuuksiin.

Tutkimus- ja analyysimenetelmiin kuuluvat spektroskopiat (NMR, FTIR), kromatografiat (GPC/SEC), röntgen- ja elektronimikroskopiat sekä atomivoimamittaukset. Kemiallinen synteesi ja ketjujen muokkaus mahdollistavat tarkoituksenmukaisten materiaalien suunnittelun monilla teollisuudenaloilla.

Sovelluskohteita ovat muovit, elastomeerit, kuidut, nanomateriaalit ja biologiset tuotteet kuten entsyymit ja lääkeainekantajat. Ympäristönäkökohdat liittyvät erityisesti kestävyyteen ja biologiseen hajoavuuteen, koska pitkäketjuisilla polymeereillä voi olla merkittävä vaikutus mikromuovien ja jätteen hallintaan.