Γιατί τα λαστιχάκια χάνουν την ελαστικότητά τους;

Οι λαστιχένιες ταινίες χάνουν την ελαστικότητά τους επειδή τα πολυμερή και οι πλαστικοποιητές στο καουτσούκ αρχίζουν να οξειδώνονται με την πάροδο του χρόνου και η έκθεση στο όζον (το οποίο υπάρχει σε όλο τον αέρα σε κάποιο βαθμό) είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για αυτή τη μάχη οξείδωσης με το καουτσούκ.

Υπάρχει κάτι περίεργα συναρπαστικό με τα λαστιχάκια. Είτε τα χρησιμοποιούμε για να συγκρατούμε τα μαλλιά μας, είτε να οργανώνουμε χαρτιά ή να τυλίγουμε το δάχτυλό μας για ένα αναιδές στιγμιότυπο, η ελαστικότητα των λάστιχων τους επιτρέπει να εκτελούν πολλές λειτουργίες στις οποίες βασιζόμαστε καθημερινά – ειδικά τις ανάγκες μας για κοπή φρούτων .

Το προβλέψιμο τέντωμα και η ελαστική αγκαλιά τους βοηθούν να διατηρούνται τα πράγματα ασφαλή, αλλά τίποτα δεν διαρκεί για πάντα, και σίγουρα έχετε παρατηρήσει ότι με την πάροδο του χρόνου, τα λαστιχάκια αρχίζουν να χάνουν αυτό το σέξι τέντωμα. Τελικά, είναι απλώς άχρηστοι δακτύλιοι από φθαρμένο καουτσούκ ή κουμπώνουν υπό ορισμένες συνθήκες.

Το ερώτημα είναι γιατί συμβαίνει αυτή η αλλαγή; Γιατί τα λαστιχάκια χάνουν την ελαστικότητά τους;

Η επιστήμη του καουτσούκ

Το καουτσούκ δεν είναι ανθρωπογενές δημιούργημα, αν και το χρησιμοποιούμε σε αμέτρητες εφαρμογές για να κάνουμε τη ζωή μας πιο εύκολη. Στην πραγματικότητα, το φυσικό καουτσούκ είναι ένας ειδικός τύπος χημικής ένωσης που ονομάζεται ελαστομερές, που αποτελείται από μοναδικά μόρια που μπορούν να τεντωθούν σχεδόν στο διπλάσιο του κανονικού τους μήκους. Διάφορες μορφές καουτσούκ σε ανθρώπινη χρήση υπάρχουν εδώ και χιλιάδες χρόνια και πιθανότατα ξεκίνησαν στη Βραζιλία, όπου το «καουτσούκ» (Hevea brasiliensis) βρέθηκε.

Γαλακτώδες λατέξ που εξάγεται από ένα φυσικό καουτσούκ, Hevea Brasiliensis. (Φωτογραφία:kokotewan)

Το φυσικό καουτσούκ έχει τη μορφή μιας ρευστή, λευκής γαλακτώδους ουσίας που ονομάζεται «λάτεξ» και μπορεί να βρεθεί σε πολύ μικρές ποσότητες σε άλλα φυτά, αλλά τα δέντρα από καουτσούκ συγκρατούν τεράστιες ποσότητες μορίων καουτσούκ σε ένα κολλοειδές εναιώρημα (περίπου 30%), καθιστώντας το η πιο δημοφιλής και αποτελεσματική πηγή για την εξαγωγή καουτσούκ.

Όταν οι αρχαίοι κάτοικοι παρατήρησαν τις ασυνήθιστες ιδιότητες αναπήδησης και τάνυσης της ουσίας, άρχισαν να τη χρησιμοποιούν όπως και εμείς τώρα – για να φτιάχνουν μπάλες για αθλητικά, αδιάβροχα παπούτσια και προστατευτικά καλύμματα για τα υπάρχοντά τους. Οι πρώτοι εξερευνητές είδαν αυτή την αξιοσημείωτη ουσία και την επανέφεραν στην Ευρώπη, όπου γρήγορα κέρδισε δημοτικότητα και βελτιώθηκε.

Μετά από μερικές χιλιάδες χρόνια, έχουμε τελειοποιήσει τη χρήση του φυσικού καουτσούκ. Αναγνωρίζοντας ότι το μη επεξεργασμένο καουτσούκ δεν είχε τόση ελαστικότητα ή τόσο υψηλή αναλογία τάνυσης, οι ερευνητές συνδύασαν τα φυσικά ελαστομερή που βρίσκονται στο καουτσούκ με πολλά διαφορετικά έλαια και ουσίες για να βελτιώσουν τις ιδιότητες. Μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις ήταν η χρήση πλαστικοποιητών, οι οποίοι είναι μικρά μόρια που μπορούν να βελτιώσουν την ευελιξία και το τέντωμα. Οι αλυσίδες των πολυμερών μπορούν να γλιστρήσουν η μία δίπλα από την άλλη πιο εύκολα και να τεντωθούν χωρίς να τεντωθούν, επειδή αυτά τα μόρια «αποστάτης» εμποδίζουν την ακαμψία και την περιττή σύνδεση μεταξύ των αλυσίδων πολυμερούς.

Βουλκανισμένο καουτσούκ (Φωτογραφία:molekuul.be / Fotolia)

Το βουλκανισμένο καουτσούκ είναι μια άλλη αλλοιωμένη μορφή φυσικού καουτσούκ που βλέπουμε σε οτιδήποτε, από τα ελαστικά στα αυτοκίνητά μας μέχρι τις αγαπημένες μας μπάλες μπόουλινγκ. Το βουλκανισμένο καουτσούκ αναπτύχθηκε μόλις τον 19ο αιώνα και περιλαμβάνει την ανάμειξη θείου ή άλλων επιταχυντών στο μίγμα πολυμερών του καουτσούκ για να ενισχυθεί η ουσία και να γίνει λιγότερο επιρρεπής στη διάσπαση. Τα άτομα θείου λειτουργούν ως διασταυρούμενοι σύνδεσμοι μεταξύ των αλυσίδων, επιτρέποντας ακραία τέντωμα χωρίς να κουμπώνουν και προσθέτοντας αντοχή και ακεραιότητα στο υλικό.

Ποιο είναι το αδύναμο σημείο του Rubber; Γιατί χάνει την ελαστικότητά του;

Όπως συμβαίνει με τα περισσότερα πράγματα στη φύση, υπάρχει ένα σημείο θραύσης και το καουτσούκ δεν αποτελεί εξαίρεση. Το μη επεξεργασμένο φυσικό καουτσούκ μπορεί να είναι αδύναμο και εύκολο να ξεκολλήσει ή να παραμορφωθεί, γι' αυτό τα συνθετικά και τα «επεξεργασμένα» λάστιχα κυριαρχούν στις μέρες μας. Ωστόσο, οι πλαστικοποιητές και άλλες ενώσεις που προστίθενται στο καουτσούκ έχουν τρωτά σημεία, ιδιαίτερα το φως και την οξείδωση.

Όταν τα ελαστομερή και οι πλαστικοποιητές αρχίζουν να οξειδώνονται με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα υλικά παύουν να εκτελούν τις λειτουργίες τους και να παρέχουν την ελαστικότητα που γνωρίζουμε και αγαπάμε στα προϊόντα μας από καουτσούκ. Το όφελος από το κούμπωμα ενός λάστιχου αρχίζει να εξαφανίζεται καθώς αυτές οι φυσικές χημικές ουσίες αρχίζουν να διασπώνται. Στο φυσικό καουτσούκ, η έκθεση στο οξυγόνο θα αρχίσει να διασπά τους διπλούς δεσμούς μέσα σε λίγες μέρες, αφήνοντας ένα εύθρυπτο χάος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το καουτσούκ θερμαίνεται και επεξεργάζεται για χιλιάδες χρόνια – για να επιβραδύνει την αναπόφευκτη βλάβη.

Η έκθεση στο όζον (το οποίο υπάρχει σε όλο τον αέρα σε κάποιο βαθμό) είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για αυτή τη μάχη οξείδωσης με το καουτσούκ, αλλά αυτός δεν είναι ο μόνος ένοχος. Το φως (ιδιαίτερα η υπεριώδης ακτινοβολία) είναι ένας άλλος εχθρός της ελαστικότητας και του καουτσούκ. Το να αφήνετε το καουτσούκ έξω στον ήλιο για πολύ καιρό μπορεί να προκαλέσει φθορά των πολυμερών και των πλαστικοποιητών, προκαλώντας την εξαφάνιση αυτής της όψης αναπήδησης του καουτσούκ.

Τέλος, τα πολυμερή και τα μόρια στο καουτσούκ προτιμούν να «θερμαίνονται» για να έχουν μέγιστη ευελιξία και ελαστικότητα, επομένως το τέντωμα του καουτσούκ σε κρύο καιρό μπορεί μερικές φορές να είναι επικίνδυνο. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, τα μόρια δεν περνούν το ένα δίπλα από το άλλο τόσο εύκολα και μπορεί να κάνουν το καουτσούκ εύθραυστο και επιρρεπές σε θραύση.

Από όλες αυτές τις πληροφορίες, φαίνεται ότι το καλύτερο που έχετε να κάνετε με τα μαλλιά σας είναι να μην τα τεντώνετε ποτέ πολύ, να τα διατηρείτε σε θερμοκρασία δωματίου, να μείνετε μακριά από τον ήλιο και να μην τα εκθέτετε σε οξυγόνο. Απλό, σωστά;