플라스틱 병, 나일론 밧줄, DNA, 셀룰로오스. 이것들은 중합체, 즉 단량체라고 불리는 반복적인 구조 단위로 이루어진 큰 분자입니다. 이 단어는 그리스어 'polys'(많은)와 'meros'(부분)에서 유래했습니다. 중합체는 단백질이나 고무처럼 천연 물질일 수도 있고, 폴리에틸렌이나 폴리스티렌처럼 합성 물질일 수도 있습니다. 현대 생활 곳곳에서 중합체를 찾아볼 수 있습니다.

중합체는 중합 반응을 통해 형성됩니다. 첨가 중합은 에텐과 같은 이중 결합을 가진 단량체들을 부산물 없이 연결합니다. 축합 중합은 아미노산이나 이산, 이올과 같은 작용기를 가진 단량체들을 연결하며, 물과 같은 작은 분자를 생성합니다. 중합도는 사슬의 길이와 특성을 결정합니다. 사슬이 길수록 더 강하고 점성이 높은 물질이 됩니다.

고분자의 물성은 단량체, 사슬 길이, 가지 구조, 분자간 힘에 따라 달라집니다. 폴리에틸렌은 유연하고 질깁니다. 폴리프로필렌은 더 단단합니다. 폴리스티렌은 단단하고 투명합니다. 나일론은 강하고 탄성이 있습니다. 테플론은 화학적으로 불활성이며 달라붙지 않습니다. 화학자들은 서로 다른 단량체를 공중합하여 맞춤형 물성을 가진 재료를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 블록 공중합체는 스스로 조립되어 나노 구조를 형성할 수 있습니다.

고분자는 포장재, 섬유, 건축, 의약품, 전자제품 등 다양한 분야에 사용됩니다. 가볍고 내구성이 뛰어나며 가격도 저렴합니다. 하지만 많은 고분자가 생분해되지 않아 환경 오염의 원인이 되기도 합니다. 따라서 재활용 및 생분해성 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 고분자는 다재다능한 소재이며, 그 가능성은 아직 무궁무진합니다.