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पॉलिमर यूवी-क्योरिंग

1970
UV-curing machine curing inks in a laboratory, polymer chemistry application.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

यूवी-क्योरिंग एक तीव्र फोटोकेमिकल प्रक्रिया है जहां उच्च तीव्रता का उपयोग किया जाता है। पराबैंगनी light is used to instantly cure or dry inks, coatings, and adhesives. The UV energy triggers photoinitiators within the liquid formulation, which then start a polymerization reaction that cross-links the molecules, converting the liquid into a solid in a fraction of a second. Cross-linked acrylic polymers have many applications, among them the sodium polyacrylate uses in diapers and soil conditioners. Whether a sodium polyacrylate biodegradable version can be made without losing absorbency is still a research question.

यूवी-क्योरिंग प्रक्रिया एक विशेष रूप से तैयार किए गए मिश्रण पर आधारित है जिसमें मोनोमर, ओलिगोमर और फोटोइनिशिएटर शामिल होते हैं। मोनोमर छोटे, सरल अणु होते हैं, जबकि ओलिगोमर इन अणुओं की छोटी श्रृंखलाएं होती हैं। ये घटक अंतिम पॉलीमर की आधारशिला बनाते हैं। मुख्य घटक फोटोइनिशिएटर है। जब फोटोइनिशिएटर अणु एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य और तीव्रता के यूवी विकिरण के संपर्क में आता है, तो यह एक फोटॉन को अवशोषित करता है और उत्तेजित अवस्था में पहुँच जाता है। इसके बाद इसका विखंडन होता है, जिससे मुक्त कण नामक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील पदार्थ उत्पन्न होते हैं। ये मुक्त कण तुरंत मोनोमर और ओलिगोमर में कार्बन-कार्बन दोहरे बंधों पर आक्रमण करते हैं, जिससे एक श्रृंखला अभिक्रिया शुरू हो जाती है। यह प्रक्रिया, जिसे मुक्त-कण बहुलकीकरण के रूप में जाना जाता है, तेजी से एक अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड, त्रि-आयामी पॉलीमर नेटवर्क का निर्माण करती है। तरल से ठोस में पूर्ण रूपांतरण एक सेकंड से भी कम समय में हो सकता है। परंपरागत थर्मल क्योरिंग की तुलना में यूवी-क्योरिंग के मुख्य लाभ गति, कम ऊर्जा खपत (क्योंकि बड़े ओवन की आवश्यकता नहीं होती) और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) की अनुपस्थिति हैं, क्योंकि फॉर्मूलेशन आमतौर पर 100% ठोस होते हैं। विभिन्न फोटोइनिशिएटर अलग-अलग यूवी तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होते हैं।यूवीए, यूवीबीया यूवीवी - यूवी-विजिबल), जो मोटी कोटिंग्स में इलाज की गहराई सहित इलाज प्रक्रिया पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है।

UNESCO Nomenclature: 2303
रसायन विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • बहुलकीकरण की खोज
  • मुक्त मूलक रसायन विज्ञान की समझ
  • उच्च तीव्रता वाले यूवी लैंपों का विकास (उदाहरण के लिए, पारा-वाष्प लैंप)
  • फोटोइनिशिएटर अणुओं का संश्लेषण

आवेदन

  • मुद्रण उद्योग (जल्दी सूखने वाली स्याही)
  • ऑटोमोटिव कोटिंग्स (खरोंच-प्रतिरोधी पारदर्शी कोटिंग)
  • दंत चिकित्सा (दांतों में फिलिंग भरना)
  • 3डी प्रिंटिंग (stereolithography)
  • electronics (conformal coatings for circuit boards)
  • नेल पॉलिश (जेल मैनीक्योर)

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • स्व-उपचार कोटिंग्स जिनमें यूवी प्रकाश का उपयोग बहुलकीकरण को पुनः आरंभ करके खरोंचों की मरम्मत के लिए किया जा सकता है।
  • जीवित ऊतकों और अंगों की 3डी प्रिंटिंग के लिए यूवी-क्योर करने योग्य बायो-इंक
  • पानी के भीतर निर्माण और मरम्मत के लिए यूवी-क्योरिंग चिपकने वाले पदार्थ
  • कपड़े या प्लास्टिक की सतहों पर मुद्रित लचीले, यूवी-क्योर किए गए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट
  • यूवी-क्योर किए गए पाउडर, एक ही चरण में बनावट वाली या कार्यात्मक सतहें बनाने के लिए।
  • यूवी-क्योरड एंटीमाइक्रोबियल कोटिंग्स वाली खाद्य पैकेजिंग
  • on-demand, uv-cured resins for rapid prototyping of optical lenses
  • सड़कों या रनवे में दरारों की तुरंत मरम्मत के लिए यूवी-क्योरिंग सिस्टम
  • हल्के, यूवी-क्योर किए गए मिश्रित पदार्थों से बने एयरोस्पेस घटक
  • नकली उत्पादों की रोकथाम के लिए डेटा युक्त यूवी-क्योर करने योग्य स्याही
संबंधित विषय: यूवी-क्योरिंग, पॉलीमराइजेशन, फोटोइनिशिएटर, फ्री रेडिकल, कोटिंग्स, एडहेसिव, इंक, स्टीरियोलिथोग्राफी, मैटेरियल साइंस, फोटोकेमिस्ट्री।

ऐतिहासिक संदर्भ

Chemist measuring nitroglycerin in a historical laboratory, physical chemistry.

नाइट्रोग्लिसरीन का विस्फोट रसायन विज्ञान

नाइट्रोग्लिसरीन एक ऑक्सीजन-पॉजिटिव विस्फोटक है, जिसका अर्थ है कि इसमें कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक मात्रा से अधिक ऑक्सीजन मौजूद होती है। इसके परिणामस्वरूप गैसीय उत्पादों में अत्यंत तीव्र, ऊष्माक्षेपी अपघटन होता है। इसके विस्फोट का संतुलित रासायनिक समीकरण है: [latex]4 C_3H_5(NO_3)_3(l) rightarrow 12 CO_2(g) + 10 H_2O(g) + 6 N_2(g) + O_2(g)[/latex]। इस अभिक्रिया से आयतन में भारी वृद्धि होती है।
Biochemist conducting enzyme catalysis experiments in a laboratory.

एंजाइम उत्प्रेरण (जैव उत्प्रेरण)

एंजाइम प्रोटीन होते हैं जो जैविक उत्प्रेरक (बायोकैटलिस्ट) के रूप में कार्य करते हैं। ये उल्लेखनीय विशिष्टता और दक्षता प्रदर्शित करते हैं, और अक्सर सामान्य शारीरिक परिस्थितियों (तापमान, पीएच) में प्रतिक्रियाओं को लाखों गुना तेज कर देते हैं। यह प्रतिक्रिया एंजाइम के एक विशिष्ट क्षेत्र में होती है जिसे सक्रिय स्थल कहा जाता है, जो लॉक-एंड-की या प्रेरित-फिट तंत्र के माध्यम से सब्सट्रेट को बांधता है।

पॉलिमर यूवी-क्योरिंग

1880
1897
1970
1890
1955
1980
Bioluminescent organisms in a laboratory setting for biochemical research.

जैव प्रकाशिनेसेंस

जैवप्रकाशन किसी जीवित जीव द्वारा प्रकाश का उत्पादन और उत्सर्जन है। यह रासायनिक प्रकाशन का एक प्राकृतिक रूप है जिसमें रासायनिक अभिक्रिया द्वारा ऊर्जा प्रकाश उत्सर्जन के रूप में मुक्त होती है। प्राथमिक अभिक्रिया में प्रकाश उत्सर्जक वर्णक, ल्यूसिफेरिन, और अभिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम, ल्यूसिफरेज, शामिल होते हैं, जिसमें आमतौर पर ऑक्सीजन सह-अभिकारक के रूप में कार्य करता है।
Bovine insulin amino acid structure analysis in biochemistry lab.

इंसुलिन की प्राथमिक अमीनो अम्ल संरचना

फ्रेडरिक सैंगर ने 1955 में बोवाइन इंसुलिन के संपूर्ण अमीनो एसिड अनुक्रम का निर्धारण किया, जो जैव रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि थी। उन्होंने खुलासा किया कि इंसुलिन दो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से मिलकर बना होता है: एक 'ए' श्रृंखला जिसमें 21 अमीनो एसिड होते हैं और एक 'बी' श्रृंखला जिसमें 30 अमीनो एसिड होते हैं, जो दो डाइसल्फाइड बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। यह पूर्ण रूप से अनुक्रमित होने वाला पहला प्रोटीन था, जिसने यह सिद्ध किया कि प्रोटीनों की विशिष्ट संरचनाएं होती हैं।
Scientist performing bottom-up synthesis of nanomaterials in a laboratory.

बॉटम-अप नैनोमटेरियल संश्लेषण

बॉटम-अप संश्लेषण रासायनिक या भौतिक प्रक्रियाओं के माध्यम से परमाणु या आणविक अग्रदूतों से नैनोमैटेरियल्स का निर्माण करता है। यह दृष्टिकोण स्व-संयोजन या नियंत्रित निक्षेपण पर आधारित है, जिससे उच्च शुद्धता और आकार एवं संरचना पर सटीक नियंत्रण वाले पदार्थों का निर्माण संभव होता है। सामान्य विधियों में सोल-जेल संश्लेषण, रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी), आणविक बीम एपिटैक्सी (एमबीई) और कोलाइडल संश्लेषण शामिल हैं।

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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