Gummibandets elasticitet
Kemisk bakgrund
Polymeren
Naturligt gummi består huvudsakligen av polyisopren av cis-form. Denna har formeln (C5H8)n, där n står för att det är flera stycken isoprenmolekyler som sitter ihop, och därför heter det också "poly-" som betyder flera.R = ställen där andra molekyler kan fästas till molekylen.
Om man sätter ihop flera sådana molekyler kommer man att få det som vi kallar naturligt gummi. Dessa kedjor kommer då att få utseendet som illustreras nedan.
När molekylkedjan är fullständig kommer den att få ett veckat utseende.
I gummi finns det givetvis inte bara en enda sådan kedja, utan gummit består av många sådana kedjor som ligger huller om buller om varandra. De får då för enkelhetens skull utseendet till höger.
Denna form av gummi är tyvärr inte användbar i så stor utsträckning, eftersom den lätt deformeras vid kraftpåverkan. Detta beror på att det mellan kedjorna existerar endast svaga krafter som håller ihop dem. Om man då påverkar gummit med en kraft, trycker på den, drar i den o.s.v., kommer dessa molekylkedjor att glida ifrån varandra.
Detta var ett problem som Charles Goodyear löste 1839, genom att tillsätta svavel (S) till gummit under upphettning. Denna process kallas vulkanisering, och gör att starka bindningar mellan molekylkedjorna och svavlet bildas. Detta gör att gummit blir elastiskt och återgår till sitt ursprungliga läge, efter det att kraften som den påverkats av slutat att verka.
Om man nu utsätter det vulkaniserade gummit för en kraft kommer gummit efter påverkan att återfå sin ursprungliga form. Förmågan hos gummi att återgå till sitt ursprungliga läge efter påverkan, kallas elastiskt minne.
Halten av svavel kan varieras från 1 % - 35 % beroende på hur hårt gummi man vill ha. Genom olika tillsatser kan man också få gummit att ändra sin struktur för att kunna användas inom många olika områden. Man kan t.ex. göra gummi mer beständigt mot åldring, värme, köld, kemikalier, ozon, gaser, vattenabsorbation, oxidation etc. beroende på användningsområde.