在《PopSci》这里，我们通常关注科学和技术方面的最新创新。但聚合物科学——即塑料及其他类似材料的研究——在过去有许多重要的创新至今仍然相关，并值得被肯定。它们拯救了生命，让婴儿保持干爽，并使得建造巨大的鲨鱼观察水箱成为可能。一些创新甚至拥有了代表一整类产品的商标名称，例如Kevlar。而另一些则默默无闻。下面是一些最重要的材料，以及对科学家如何设计它们来发挥其神奇作用的简要介绍。
PMMA
应用：柳叶牌塑料、假牙、水族馆窗户
研发于：1877年
聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate）是一种用途非常广泛的聚合物。如果你看到一块透明的塑料块，很可能就是PMMA。它于20世纪30年代在德国首次商业化生产，如今被广泛应用于任何需要透明、坚固材料的场合。这包括您常去的街角酒铺里的防弹“玻璃”，以及蒙特利湾水族馆里巨大的鲨鱼缸。但我最喜欢的PMMA用途是制作所谓的“冰冻闪电”或利希滕贝格图形雕塑。基本原理是，将一块PMMA放入电子加速器中，向塑料中发射大量电子，直到塑料带上大约两百万伏的电荷，然后用一小段金属丝接触塑料侧面，观察闪电在透明塑料内部雕刻出轨迹。
超级吸收剂
应用：尿布
研发于：20世纪60年代
过去，尿布是由布制成的。经常，这些布尿布会填充天然吸水纤维。然后，在20世纪60年代，聚合物科学家发现他们可以制造出聚丙烯酸等水凝胶，能够吸收自身重量数倍的水。大约过了二十年，聚合物超级吸收剂才在20世纪80年代中期首次出现在尿布中。超级吸收剂有时（但并非总是）是聚电解质，这意味着聚合物链上的侧基带正电或负电。这有助于链与水等极性液体发生关联。
Kevlar和Nomex
应用：防弹衣和防火服，分别
研发于：20世纪60年代初（Nomex）；1965年（Kevlar）
Kevlar和Nomex是两种属于芳族聚酰胺（aramids）类化合物的聚合物。芳族聚酰胺具有特别强的化学键，材料科学家在利用这些聚合物制造抗冲击和耐火纤维时会利用这种强度。例如，Kevlar纤维特别坚固，因为在纤维纺丝过程中，所有聚合物链都紧密地排列在一起。Nomex的聚合物链有一个轻微的弯折，这意味着由它制成的纤维不能完美地对齐，因此会稍弱一些。两者都相对耐火，但Kevlar的强度可以阻止子弹。除了防弹衣，Kevlar还用于鼓面。Nomex则用于消防员的防护装备。
聚苯乙烯
应用：Shrinky Dinks（一种可缩小的塑料片）
研发于：1839年
Shrinky Dinks很棒。给塑料条上色，放进烤箱，看着它们收缩。事实证明，这种雨天玩具的材质与苯乙烯泡沫塑料杯（Styrofoam cups）相同：聚苯乙烯。聚苯乙烯于1931年在德国首次商业化生产（苯乙烯泡沫塑料直到1954年才在美国开发），是一种用途非常广泛的聚合物，每年产量达数百万吨。Shrinky Dink最初是一片聚苯乙烯薄片，在接近熔点时被压平。这使得聚合物链伸展开并排好。薄片冷却后，聚合物链被固定在那里（可以想象成拉伸弹簧并固定住）。当你把Shrinky Dink放进烤箱时，聚合物薄片会升温，聚合物链开始移动。当温度足够高时，所有聚合物链都会卷曲，使聚合物薄片收缩，就像弹簧松开后会自己收拢一样。西北大学的科学家最近利用了这一特性创造了纳米图案表面。为了将结构做得非常非常密集，他们使用了拉伸过的聚苯乙烯并在表面打印了点。然后他们加热薄片，薄片收缩，形成了一个非常高密度的点阵列。
