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Assemblage covalent, linéaire, ramifié ou cyclique, de macromolécules ou monomères : des molécules comprenant un nombre élevé de motifs de répétition de faible masse moléculaire. Les noyaux des monomères sont le plus souvent constitués d’un atome de carbone, ils donnent naissance alors à des polymères organiques. Deux types de réaction sont utilisés pour la synthèse des polymères : la polymérisation en chaîne (dont la polyaddition) ou la polymérisation par étape (dont la polycondensation). On appelle degré de polymérisation du polymère le nombre de motifs de répétition d’une chaîne.
Liquides ou solides, légers, viscoélastiques, les polymères ne restent stables qu’à des températures modérées et ils sont pour la grande majorité d’entre eux isolants électriques et thermiques. Les propriétés d’un polymère dépendent de plusieurs facteurs, dont le degré de polymérisation, la nature chimique des monomères le constituant, et la nature et le taux des constituants ajoutés (antioxydant, durcisseur, déshydratant, système de vulcanisation…). Ce sont souvent leurs propriétés thermomécaniques (thermoplastique, élastomère, thermodurcissable) qui sont retenues pour leur classement.
La famille des polymères organiques est vaste et scindée en deux grands groupes : les polymères naturels (bois, fibres végétales, latex, ADN…) et les polymères de synthèse avec les matières plastiques (PVC, PTFE, polyéthylène, polycarbonates…), les caoutchoucs artificiels, les peintures, etc. Parmi les polymères naturels, citons le sous-groupe des biopolymères, qui sont des polymères issus d’organismes vivants ou de polymères synthétisés à partir de monomères en provenance de ressources renouvelables, dont les polysaccharides (amidon, cellulose, chitine…), les protéines (caséine, gluten de blé, collagène…), les polyesters de bactéries et les polymères microbiens ou obtenus par voie transgénique [AM3580].
Ces polymères connaissent depuis quelques années un réel essor du fait de leurs origines biologiques et surtout de leur caractère biodégradable. Les polymères bioplastiques permettent de plus en plus d’applications industrielles, de par leur capacité à remplacer les polymères dérivés du pétrole. Les biopolymères sont également très présents dans le domaine médical (implants, fils chirurgicaux, atèles, matrice pour la libération contrôlée de médicaments, peau artificielle…). En agroalimentaire, leur usage offre au formulateur de produits de multiples possibilités de texture [J2220]. Dans le domaine de l'optique, l'utilisation récente de matériaux formés à partir de polymères fonctionnalisés par des molécules spécifiques apporte de nouvelles perspectives à la photonique [E6430]. En électronique, les polymères conjugués ont ouvert un champ de recherche majeur, il est devenu possible d’y générer des espèces chargées (par dopage, injection de charges, photo-excitation) conduisant ainsi à l’élaboration de semi-conducteurs organiques [E1862].
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