Bouteilles en plastique, cordes en nylon, ADN et cellulose : ce sont des polymères, de grandes molécules composées d’unités structurales répétitives appelées monomères. Le mot vient du grec « polys », qui signifie « plusieurs », et « meros », qui signifie « partie ». Les polymères peuvent être naturels, comme les protéines et le caoutchouc, ou synthétiques, comme le polyéthylène et le polystyrène. Ils sont omniprésents dans la vie moderne.

Les polymères se forment par polymérisation. La polymérisation par addition lie les monomères par des doubles liaisons, comme l'éthène, sans former de sous-produits. La polymérisation par condensation lie les monomères par des groupes fonctionnels, comme les acides aminés, les diacides ou les diols, en libérant une petite molécule comme l'eau. Le degré de polymérisation détermine la longueur de la chaîne et les propriétés du polymère. Les chaînes plus longues donnent des matériaux plus résistants et plus visqueux.

Les propriétés des polymères dépendent du monomère, de la longueur de la chaîne, de la ramification et des forces intermoléculaires. Le polyéthylène est flexible et résistant. Le polypropylène est plus rigide. Le polystyrène est rigide et transparent. Le nylon est solide et élastique. Le téflon est chimiquement inerte et antiadhésif. En copolymérisant différents monomères, les chimistes peuvent créer des matériaux aux propriétés sur mesure. Les copolymères à blocs, par exemple, peuvent s'auto-assembler en nanostructures.

Les polymères sont utilisés dans l'emballage, le textile, la construction, la médecine et l'électronique. Légers, résistants et économiques, ils constituent cependant une source de pollution, car nombre d'entre eux ne sont pas biodégradables. Le recyclage et les polymères biodégradables sont des domaines en pleine expansion. Matériau polyvalent, le polymère a encore de nombreuses applications à explorer.