Polymer architecture
ಪಾಲಿಮರ್ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವು ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ರೇಖೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯಿಂದ ವಿಚಲನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಪಾಲಿಮರ್ನ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವು ದ್ರಾವಣದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಕರಗುವ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ವಿವಿಧ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುವಿಕೆ, ಗಾಜಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪಾಲಿಮರ್ ಸುರುಳಿಗಳ ಗಾತ್ರ ಸೇರಿದಂತೆ ಅದರ ಅನೇಕ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರ್ ಅಣುವಿನ ಬೆಳೆಯುವ ತುದಿಯು (ಎ) ತನ್ನ ಮೇಲೆಯೇ ಹಿಂತಿರುಗಿದಾಗ ಅಥವಾ (ಬಿ) ಮತ್ತೊಂದು ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯ ಮೇಲೆ ತಲುಪಿದಾಗ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಶಾಖೆಗಳ ಶಾಖೆಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳಬಹುದು, ಇವೆರಡೂ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನ ಅಮೂರ್ತತೆಯ ಮೂಲಕ, ಮಧ್ಯ-ಸರಪಳಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಣವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಶಾಖೆಗಳನ್ನು ಶಾಖೆಗಳ ಸೂಚ್ಯಂಕದಿಂದ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಬಹುದು. ಅಡ್ಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ಪಾಲಿಮರ್ ಶಾಖೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವೆಂದರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಡ್ಡ-ಜೋಡಣೆ-ಸರಪಳಿಗಳ ನಡುವೆ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ. ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕಿಂಗ್ ಟಿಜಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಠಿಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇತರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಲ್ಫರ್ನಿಂದ ಅಡ್ಡ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಲ್ಕನೈಸೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ರಬ್ಬರ್ಗಳನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಾರಿನ ಟೈರುಗಳು ಟೈರ್ನಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಗಾಳಿಯ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಎರೇಸರ್ ರಬ್ಬರ್ ಅನ್ನು ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ, ಇದು ರಬ್ಬರ್ ಅನ್ನು ಪದರವಾಗಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾಗದಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಗಂಧಕದ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಅದರ ಕರಗಿದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಗಂಧಕವು ಏಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ನಿಗ್ಧವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಹ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ ಅಣುವನ್ನು ಪಾಲಿಮರ್ ಜಾಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಾಸ್ಲಿಂಕ್ ಟು ಚೈನ್ ಅನುಪಾತವು ಅನಂತ ಜಾಲ ಅಥವಾ ಜೆಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸರಪಳಿಯು ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದಕ್ಕಾದರೂ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಜೀವಂತ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ನಿರಂತರ ಬೆಳವಣಿಗೆಯೊಂದಿಗೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟಾರ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಬಾಚಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಬ್ರಷ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಡೆಂಡ್ರೊನೈಸ್ಡ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಡೆಂಡ್ರಿಮರ್ಗಳು ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಂತಹ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಗಳು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಸಂಕೀರ್ಣ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಆರಂಭಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ರೇಖೀಯ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ಗಂಟುಗಳುಳ್ಳ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಒಂದೇ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯೊಳಗೆ ಅನೇಕ ಇಂಟ್ರಾಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಸೈಕ್ಲೈಸೇಶನ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಲೀನಿಯರ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ ಟೋಪೋಲಜಿಯಿಂದ ಔಪಚಾರಿಕವಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾದ ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಾಗಿ ಮಡಚಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಪರಿಣಾಮ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆ, ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯು ಸರಪಳಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಸರಪಳಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹಿಂದೆ ಸರಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಇದು ಬೃಹತ್ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉದ್ದವಾದ ಸರಪಳಿ ಶಾಖೆಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ ಶಕ್ತಿ, ಕಠಿಣತೆ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (ಟಿಜಿ) ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ತೊಡಕುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಶಾಖೆಗಳ ನಡುವಿನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಸರಪಳಿಯ ಉದ್ದವು, ಸರಪಳಿಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಡ್ಡಿಗಳಿಂದಾಗಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಬಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಹೈ-ಡೆನ್ಸಿಟಿ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ (ಎಚ್. ಡಿ. ಪಿ. ಇ) ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬುಲೆಟ್-ಪ್ರೂಫ್ ಉಡುಗೆಗಳಂತಹ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ (ಎಲ್ಡಿಪಿಇ) ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಶಾಖೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಂತಹ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡೆಂಡ್ರಿಮರ್ಗಳು ಶಾಖೆಯ ಪಾಲಿಮರ್ನ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕರಣವಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮೊನೊಮರ್ ಘಟಕವೂ ಸಹ ಒಂದು ಶಾಖೆಯ ಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. ಇದು ಅಂತರ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಪಳಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪ, ಡೆಂಡ್ರೈಟಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕವಲೊಡೆಯಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಡೆಂಡ್ರಿಮರ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯ ಮಟ್ಟವು ಬಳಸಲಾಗುವ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಟೈರೀನ್ನ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಲ್ಲಿ, 2 ರ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಡಿವಿನೈಲ್ಬೆಂಜೀನ್ನ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಕವಲೊಡೆದ ಪಾಲಿಮರ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಟೋಪೋಲಜಿ (ರೇಖೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಮಡಿಕೆ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪ) ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.