POLYMÈRES

La notion de macromolécule

Dans les années 1930, le chimiste allemand Hermann Staudinger (1881-1965) subit de violentes critiques. Depuis les années 1910, il travaillait en solitaire dans un secteur encore désert de la chimie, la structure du caoutchouc et de substances apparentées, qu'on nommerait plus tard « élastomères ». Ses collègues, y compris ceux dont il se sentait proche, se gaussaient de la Schmierenchemie (littéralement, « la chimie du gras ») qu'il pratiquait. Staudinger se persuada de l'existence de molécules géantes, les macromolécules. Leur taille exceptionnelle expliquait la viscosité de leurs dissolutions dans divers liquides.

Ses adversaires lui opposèrent une observation qui semblait infirmer sa notion de macromolécule. On disposait déjà, à cette date, d'échantillons de protéines cristallisées. L'examen aux rayons X, ou diffractométrie, permettait de déterminer les dimensions de la maille élémentaire, c'est-à-dire de l'élément de volume du cristal qui, par reproduction à l'identique, indéfiniment tout du long de chacune des trois dimensions, reconstitue le cristal macroscopique. Or cette maille élémentaire n'avait, elle, rien d'exceptionnel quant à ses dimensions. Elle ne se différenciait pas particulièrement de celles d'autres cristaux moléculaires, formés par les petites molécules usuelles de la chimie organique, telles que l'aspirine, la vanilline ou le cholestérol. Cet argument semblait incontournable, il apparaissait inconcevable qu'une molécule puisse avoir une ou des dimensions plus grandes que celles de sa logette au sein du cristal, la maille élémentaire.

Staudinger campa néanmoins sur ses positions. Et la crise épistémologique fut dépassée lorsque Hermann Mark (1895-1992), chimiste autrichien exilé aux États-Unis, montra que la contradiction n'était qu'apparente : oui, une macromolécule pouvait traverser de très nombreuses mailles élémentaires du cristal qu'elle formait à l'état solide.

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