Lastikler esnektir, çünkü kauçuk, birbirine bağlanmış uzun ve kıvrımlı polimer zincirlerinden oluşur. Geri çekilme kuvvetinin asıl kaynağı da bu zincirlerin düzensiz haline dönme eğilimi, yani entropidir.
Doğal kauçuk (cis-1,4-poliizopren) binlerce monomerden oluşan çok uzun zincirlerdir. Dinlenme halindeki zincir yumak gibi kıvrılır, çünkü düzensiz yumak biçiminin çok sayıda olası dizilimi vardır, yani entropisi yüksektir. Lastiği çekince zincirleri aynı yöne hizalamış olursunuz. Hizalı bir zincirin ulaşabileceği dizilim sayısı azdır ve entropi düşer. Bıraktığınızda sistem yeniden olası dizilimi bol, düzensiz haline döner. Bu yüzden metal bir yay gibi atomlar arası bağların gerilmesinden değil, termodinamik bir eğilimden söz ediyoruz.
Bunun deneysel izleri var:
- Lastik bandı hızlıca gerip dudağınıza değdirirseniz ısındığını hissedersiniz, bırakınca soğur.
- Gerili bir lastik ısıtılırsa uzamaz, aksine kısalır (Gough-Joule etkisi). Metaller tam tersini yapar. Sıcaklık arttıkça entropik geri çekilme kuvveti büyür.
Zincirlerin sadece uzun olması yetmez. Aksi halde çektiğinizde birbirinin üzerinden kayıp kalıcı şekil değiştirirlerdi. Charles Goodyear'ın 1839'da bulduğu vulkanizasyonda kükürt, zincirler arasında çapraz bağlar kurar. Bu bağlar zincirleri bir ağ haline getirir ve malzemeye "hafızasını" verir. Çapraz bağ çok az olursa lastik akıp gider, çok fazla olursa sertleşir ve esnekliğini kaybeder.
Esnekliğin sınırları da var. Zincirler tamamen gerildiğinde malzeme hızla sertleşir ve koparsa geri dönmez. Sıcaklık camsı geçiş noktasının altına inerse zincir hareketi donar ve kauçuk cam gibi kırılgan olur. Havacılıkta bunu 1986'daki Challenger kazasında soğukta sertleşen O-ring contalarda acı biçimde gördük. Yani lastiğin esnekliği, zincirlerin ısıl hareketine bağlı bir olgudur.