L'aplicació generalitzada del policarbonat (PC), un plàstic d'enginyeria d'alt rendiment-, no és casual, sinó que prové del seu disseny estructural molecular únic i del seu mecanisme de transferència d'energia. Entendre el principi de funcionament del PC requereix començar amb la seva estructura química, analitzar la resposta del material sota estrès, calor i condicions òptiques, i revelar així l'essència física de les seves propietats, com ara alta resistència, alta transparència i resistència a l'impacte.
La cadena molecular principal del PC està formada per unitats de bisfenol A i enllaços carbonatats alterns, formant una xarxa tridimensional que combina rigidesa i flexibilitat. L'estructura d'anell de benzè del bisfenol A dóna a la cadena molecular una gran rigidesa, donant suport a la forma del material com "barres d'acer"; mentre que els enllaços carbonatats (-O-CO-O{-), que contenen àtoms d'oxigen polar, posseeixen un cert grau de llibertat de rotació, absorbint la deformació sota forces externes com "ressorts". Quan un material és impactat, la força externa actua inicialment sobre les cadenes moleculars. Els anells rígids de benzè resisteixen la fractura localitzada, mentre que els enllaços de carbonat flexible dispersen l'estrès a través del lliscament del segment de la cadena, evitant la propagació ràpida de les esquerdes. Aquest procés converteix la força d'impacte concentrada en l'energia cinètica tèrmica de les cadenes moleculars, aconseguint així un efecte de resistència a l'impacte "suau-contra-dur". Els experiments mostren que la força d'impacte del PC pot ser més de 200 vegades la del vidre normal, una manifestació directa d'aquest mecanisme de dissipació d'energia.
Pel que fa a les propietats tèrmiques, l'estabilitat operativa del PC depèn de l'equilibri entre les forces i el moviment tèrmic entre les cadenes moleculars. A temperatura ambient, la interacció polar entre els anells de benzè i els enllaços de carbonat forma fortes forces de van der Waals, restringint el lliure moviment de les cadenes moleculars i donant al material una alta temperatura de transició vítrea (aproximadament 145 graus), que li permet mantenir la precisió de la forma fins i tot a altes temperatures. Quan la temperatura augmenta per sobre del punt de transició de vidre, els segments de la cadena molecular comencen a moure's i el material es suavitza gradualment. Tanmateix, afegir estabilitzadors de calor pot alentir aquest procés, assegurant un funcionament fiable en aplicacions exigents com ara electrodomèstics i electrònics on la resistència a la calor és crítica.
Pel que fa a les propietats òptiques, l'alta transparència del PC (transmitància de la llum visible superior al 90%) deriva de la regularitat de la seva estructura molecular i la baixa cristal·linitat. La disposició desordenada de les cadenes moleculars de PC fa que sigui difícil formar regions cristal·lines diferents, reduint les interfícies de dispersió de la llum. Simultàniament, l'absència de cromòfors conjugats a les cadenes moleculars provoca una absorció extremadament baixa de llum visible, cosa que permet que la llum passi a través del material amb una absorció gairebé -sense pèrdua. Aquesta característica el converteix en una opció ideal per a lents òptiques, màscares protectores i altres aplicacions.
En resum, el principi de funcionament de l'ordinador és essencialment un mapeig precís de la "resultat de rendiment del disseny estructural -": aconseguir avenços en propietats mecàniques mitjançant una configuració de cadena molecular flexible però rígida, controlant l'estabilitat tèrmica mitjançant forces intermoleculars i garantint la transparència òptica gràcies a la baixa cristal·linitat i l'absència de cromòfors. Aquest rendiment multi-sinèrgic estableix la posició bàsica de l'ordinador en el camp dels plàstics d'enginyeria.