Cao su “co dãn mênh mông” như thế nào?

Đàn hồi là một tính chất quý báu của cao su. Cao su tự nhiên có thể kéo dài gấp 9 lần, sau đó khôi phục lại hình dạng như cũ. Các vật thể khác, ở thể rắn cũng như thể mềm, đều không thể so sánh được với cao su về tính đàn hồi.

Cao su tự nhiên được lấy từ nhựa cây. Hơn 100 năm trước, các nhà hoá học bắt đầu nghiên cứu thành phần của cao su tự nhiên. Họ cho cao su vào trong bình, tăng nhiệt, cách ly không khí, cách này được gọi là sấy khô. Sau khi sấy khô cao su, người ta thu được một loại dịch thể, qua nghiên cứu loại dịch thể này, họ biết rằng trong mỗi phân tử của nó đều có 5 nguyên tử cacbon và 8 nguyên tử hydro. Về mặt hóa học, nó được gọi là Isopren.

Vậy thì có thể dùng phân tử Isopren làm cao su tổng hợp được không?

(Ảnh: kardwell)

Mãi đến năm 1879, vấn đề này mới được giải quyết. Nhà hoá học người Pháp, Bousalt, đã lấy Isopren được phân giải ra sau khi sấy khô cao su, gia nhiệt cùng muối axit đậm đặc, thu được một loại gần giống với cao su tự nhiên. Ông đem sấy khô loại sản phẩm mới này và lại thu được Isopren.

Đây là một phát hiện vô cùng quan trọng. Nếu như nói cao su là một căn nhà thì Isopren chính là viên gạch xây nên căn nhà ấy. Phân tử tạo thành cao su chính là từng phân tử nhỏ Isopren liên kết tạo thành.

Do trong khi chuyển động, các phân tử luôn chen nhau nên chuỗi phân tử hình thành cao su không thể ở dạng mặt phẳng mà phải ở dạng cong, hơn nữa, rất nhiều phân tử lại mắc vào nhau, giống như một tập hợp sợi len không theo quy tắc. Khi dùng sức kéo, các phân tử cong loại này có thể bị kéo dài ra một chút. Sau khi lực kéo mất đi, các phân tử co trở lại trạng thái cong cũ. Cũng giống như vật được bện thành từ sợi, khi bạn kéo nó, nó liền duỗi ra, không kéo thì nó lại thu về trạng thái cũ. Đây chính là nguyên nhân tại sao cao su lại giàu tính đàn hồi như vậy.

Cao su, ngoài việc có thể làm săm lốp xe, nó còn được dùng để làm nguyên liệu chống rung trong các lĩnh vực như xe hơi, đường sắt, tàu thuyền và cầu đường. Trên thế giới hiện nay đã có vài nghìn chiếc cầu sử dụng cao su làm đệm năng trọng tải.