cristalinidad

Esta página está dedicada por entero a los cristales poliméricos. No tiene nada que ver con los polímeros que usa la comunidad juvenil, sino con otra clase de cristal. Esa clase de cristal relacionada con cualquier objeto en el cual las moléculas se encuentran dispuestas según un ordenamiento regular. El hielo es un cristal. En el hielo, todas las moléculas de agua están dispuestas de un modoespecífico. También en la sal de mesa, el cloruro de sodio. (Extrañamente, las elegantes copas de cristal que posee su madre, no tienen nada de cristal, ya que el vidrio es un sólido amorfo, es decir, un sólido en el cual las moléculas no tienen ningún orden ni arreglo particular).
Para comprender toda esta charla sobre cristales y sólidos amorfos, volvamos a casa. ¿A casa? ¿Por qué? Porque asíusted podrá ver el cajón donde guarda sus medias. Algunas personas son muy prolijas y ordenadas. Cuando guardan sus medias, las pliegan y las apilan con gran dedicación. Así:

A otros en realidad no les interesa en absoluto lo prolijo que pueda verse su cajón de medias. Esas personas simplemente arrojan sus medias en el cajón, formando un gran montículo totalmente enredado. De modo que su cajónse ve así:

Los polímeros son como las medias. A veces se encuentran dispuestos de modo perfectamente ordenado, como el cajón de la foto de arriba. Cuando estamos en este caso, decimos que el polímero es cristalino. En otras ocasiones, no existe un ordenamiento y las cadenas poliméricas forman una masa completamente enredada, como las medias de la foto de abajo. Cuando ésto sucede, decimos queel polímero es amorfo.
En esta página vamos a hablar de los polímeros cristalinos prolijamente ordenados.
¿Pero qué tipo de ordenamiento suelen formar los polímeros?
Suelen alinearse estando completamente extendidos, como si fueran una prolija pila de maderos.
Pero no siempre pueden extenderse en línea recta. De hecho, muy pocos polímeros logran hacerlo, y esos son el polietileno de pesomolecular ultraalto, y las aramidas como el Kevlar y el Nomex. La mayoría de los polímeros se extienden sólo una corta distancia para luego plegarse sobre sí mismos. Usted puede verlo en la figura.

En el caso del polietileno, las cadenas se extienden alrededor de 100 angstroms antes de plegarse.
Pero no sólo se pliegan de esta forma. Los polímeros forman apilamientos a partir de esas cadenasplegadas. Aquí debajo hay una figura representando uno de esos apilamientos, llamado lamella.

Claro que no siempre es tan ordenado. A veces, una parte de la cadena está incluida en este cristal y otra parte no. Cuando ésto ocurre, obtenemos el desorden que usted ve abajo. Nuestra lamella ya no se ve prolija ni ordenada, sino todo lo contrario, ¡con cadenas colgando por todos lados!

Siendopoco decididas, obviamente, las cadenas poliméricas a menudo decidirán que desean retornar dentro de la lamella después de vagar por un tiempo en el exterior. En ese caso, obtenemos una figura parecida a ésto:

Este es el modelo de distribución de una lamella de un polímero cristalino. Cuando una cadena polimérica no se queda divagando por el exterior del cristal, sino que se pliega nuevamente,tal como vimos en las primeras figuras, origina un modelo llamado modelo de re-ingreso adyacente.
Amorfismo y Cristalinidad
¿No se está preguntando algo? Si usted observa las figuras de arriba, podrá ver que una parte del polímero es cristalina y otra parte no lo es. Sí, amigos, aún los polímeros más cristalinos no son totalmente cristalinos. Las cadenas, o parte de ellas, que no están en loscristales, no poseen ningún ordenamiento. Los científicos decimos que están en el estado amorfo. Por lo tanto, un polímero cristalino tiene en realidad dos componentes. La porción cristalina que está en la lamella y la porción amorfa, fuera de la lamella. Si observamos la figura ampliada de una lamella, veremos cómo están dispuestas las porciones cristalina y amorfa.

Como puede observarse,...