Polyfluorene
পলিফ্লুরেন হল সূত্রযুক্ত একটি পলিমার, যা একটি রৈখিক শৃঙ্খলে সংযুক্ত ফ্লুরিন একক নিয়ে গঠিত-বিশেষত, স্ট্যান্ডার্ড ফ্লুরিন সংখ্যায় কার্বন পরমাণু 2 এবং 7-এ। একে বেনজিন বলয়ের একটি শৃঙ্খল হিসাবেও বর্ণনা করা যেতে পারে যা প্যারা পজিশনে (একটি পলিপারাফেনিলিন) সংযুক্ত থাকে এবং প্রতিটি জোড়া বলয়কে সংযুক্ত করার জন্য একটি অতিরিক্ত মিথাইলিন সেতু রয়েছে। প্রতিটি ইউনিটের দুটি বেনজিন বলয় পলিফ্লুরেনকে একটি সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন, বিশেষত কনজুগেটেড পলিমার তৈরি করে এবং এটিকে উল্লেখযোগ্য আলোকীয় এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য দেয়, যেমন দক্ষ ফোটোলুমিনেসেন্স। যখন একটি শ্রেণী হিসাবে বলা হয়, পলিফ্লুরেনগুলি এই পলিমারের ডেরিভেটিভ, যা অন্যান্য রাসায়নিক গোষ্ঠী দ্বারা কিছু হাইড্রোজেন পরমাণু প্রতিস্থাপন করে এবং/অথবা কিছু ফ্লুরিন ইউনিটের জন্য অন্যান্য মনোমার প্রতিস্থাপন করে প্রাপ্ত হয়। এই পলিমারগুলি আলো-নির্গমনকারী ডায়োড, ক্ষেত্র-প্রভাব ট্রানজিস্টর, প্লাস্টিক সৌর কোষ এবং অন্যান্য জৈব বৈদ্যুতিন প্রয়োগগুলিতে সম্ভাব্য ব্যবহারের জন্য তদন্ত করা হচ্ছে। এগুলি অন্যান্য লুমিনেসেন্ট কনজুগেটেড পলিমারগুলির মধ্যে আলাদা কারণ তাদের আলোর আউটপুটের তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রতিস্থাপনের যথাযথ পছন্দ দ্বারা সমগ্র দৃশ্যমান বর্ণালীর মধ্য দিয়ে সুর করা যেতে পারে। পলিফ্লুরেন ডেরিভেটিভের পুনরাবৃত্ত একক ফ্লুরেন কয়লা টার থেকে পৃথক করা হয়েছিল এবং 1883 সালের আগে মার্সেলিন বার্থেলট দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল। এর নামটি এর আকর্ষণীয় ফ্লুরোসেন্স থেকে উদ্ভূত হয়েছে (এবং ফ্লুরিন নয়, যা এর উপাদানগুলির মধ্যে একটি নয়)। বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিক থেকে মাঝামাঝি পর্যন্ত অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে ফ্লুরেন রাসায়নিক-কাঠামো সম্পর্কিত রঙের বৈচিত্র্যের (লুমিনেসেন্টের পরিবর্তে দৃশ্যমান) বিষয় হয়ে ওঠে। যেহেতু এটি একটি আকর্ষণীয় ক্রোমোফোর ছিল, তাই গবেষকরা বুঝতে চেয়েছিলেন যে অণুর কোন অংশগুলি রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়াশীল ছিল এবং কীভাবে এই স্থানগুলি প্রতিস্থাপন রঙকে প্রভাবিত করেছিল। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লুরেনে বিভিন্ন ইলেক্ট্রন দানকারী বা ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী মোয়েটিস যোগ করে এবং ক্ষারের সাথে প্রতিক্রিয়া করে গবেষকরা অণুর রঙ পরিবর্তন করতে সক্ষম হন। ফ্লুরিন অণুর ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি পলিমারের জন্য স্বীকৃতভাবে কাম্য ছিল; 1970-এর দশকের গোড়ার দিকে গবেষকরা এই অংশটিকে পলিমারগুলিতে অন্তর্ভুক্ত করতে শুরু করেছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লুরিন এর অনমনীয়, সমতল আকৃতির কারণে ফ্লুরিনযুক্ত একটি পলিমার বর্ধিত তাপ-যান্ত্রিক স্থায়িত্ব প্রদর্শন করতে দেখা গেছে। যাইহোক, আরও আশাব্যঞ্জক ছিল ফ্লুরিন-এর অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে একটি পলিমারে সংহত করা। কমপক্ষে 1972 সাল থেকে ফ্লুরিন (একটি সম্পূর্ণ সংযুক্ত আকারে)-এর জারণকারী পলিমারাইজেশনের রিপোর্ট বিদ্যমান। যাইহোক, 1977 সালে হেগার, ম্যাকডিয়ারমিড এবং শিরাকাওয়া দ্বারা উপস্থাপিত ডোপড পলিঅ্যাসিটিলিনের উচ্চ পরিবাহিতা অত্যন্ত প্রচারিত হওয়ার পরেও সংযুক্ত পলিমারের বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যের প্রতি যথেষ্ট আগ্রহ দেখা দেয়নি। প্লাস্টিক পরিচালনার প্রতি আগ্রহ বাড়ার সাথে সাথে ফ্লুরিন আবার প্রয়োগ খুঁজে পায়। ফ্লুরিন-এর সুগন্ধিত প্রকৃতি এটিকে একটি পরিবাহী পলিমারের একটি চমৎকার প্রার্থী উপাদান করে তোলে কারণ এটি একটি চার্জকে স্থিতিশীল এবং পরিচালনা করতে পারে; 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে ফ্লুরিনকে 10−4S সেমি−1 পরিবাহিতা সহ সংযুক্ত পলিমার ফিল্মে বৈদ্যুতিনকরণ করা হয়েছিল। অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি (যেমন পরিবর্তনশীল আলোকসজ্জা এবং দৃশ্যমান আলোর বর্ণালী শোষণ) যা ফ্লুরিন পলিমারগুলিতে বর্ধিত সংমিশ্রণের সাথে ডিভাইস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ক্রমবর্ধমান আকর্ষণীয় হয়ে উঠেছে। 1990-এর দশক জুড়ে এবং 2000-এর দশকে জৈব আলো-নির্গমনকারী ডায়োড (ও. এল. ই. ডি), জৈব সৌর কোষ, জৈব পাতলা ফিল্ম ট্রানজিস্টর এবং বায়োসেন্সরের মতো অনেক যন্ত্রই পলিফ্লুরেনের লুমিনেসেন্ট, বৈদ্যুতিন এবং শোষণকারী বৈশিষ্ট্যগুলির সুবিধা নিয়েছে। পলিফ্লুরেন পলিমারের একটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণী যার তড়িৎ সক্রিয় এবং আলোক সক্রিয় উভয় উপাদান হিসাবে কাজ করার সম্ভাবনা রয়েছে। এটি আংশিকভাবে ফ্লুরিন আকৃতির কারণে। ফ্লুরেন সাধারণত সমতলীয় হয়; পি-অরবিটাল তার দুটি বেনজিন বলয়ের মধ্যে সংযোগে ওভারল্যাপের ফলে অণু জুড়ে সংমিশ্রণ ঘটে। উত্তেজিত অবস্থার আণবিক অরবিটালগুলি বিচ্ছিন্ন হওয়ার কারণে এটি একটি হ্রাসকৃত ব্যান্ড ব্যবধানের অনুমতি দেয়। যেহেতু বিচ্ছিন্নকরণের মাত্রা এবং অণুর উপর কক্ষপথের স্থানিক অবস্থান তার প্রতিস্থাপনের ইলেক্ট্রন দান (বা প্রত্যাহার) চরিত্র দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাই ব্যান্ড ফাঁক শক্তি বৈচিত্র্যময় হতে পারে। ব্যান্ড ফাঁকের উপর এই রাসায়নিক নিয়ন্ত্রণ সরাসরি আলোর শক্তিকে সীমাবদ্ধ করে অণুর রঙকে প্রভাবিত করে যা এটি শোষণ করে। তাদের উচ্চ ফোটোলুমিনেসেন্স কোয়ান্টাম দক্ষতা, উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং লো-ব্যান্ড-গ্যাপ কো-মনোমার প্রবর্তনের মাধ্যমে প্রাপ্ত তাদের সহজ রঙের সুরের কারণে পলিফ্লুরেন ডেরিভেটিভের প্রতি আগ্রহ বৃদ্ধি পেয়েছে। জৈব আলো-নির্গমনকারী ডায়োডগুলি (ও. এল. ই. ডি) সুর করার ক্ষেত্রে এর সম্ভাব্য প্রয়োগের কারণে এই ক্ষেত্রে গবেষণা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। ও. এল. ই. ডি-তে, পলিফ্লুরেনগুলি কাম্য কারণ এগুলি সংযুক্ত পলিমারের একমাত্র পরিবার যা উচ্চ দক্ষতা এবং কম অপারেটিং ভোল্টেজের সাথে পুরো দৃশ্যমান পরিসরে বিস্তৃত রঙ নির্গত করতে পারে। উপরন্তু, পলিফ্লুরেনগুলি বেশিরভাগ দ্রাবকগুলিতে তুলনামূলকভাবে দ্রবণীয়, যা তাদের সাধারণ প্রয়োগের জন্য আদর্শ করে তোলে। পলিফ্লুরেনের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ গুণ হল তাদের থার্মোট্রপিক তরল স্ফটিকত্ব যা পলিমারগুলিকে ঘষে পলিমাইড স্তরগুলিতে সারিবদ্ধ করতে দেয়। থার্মোট্রপিক তরল স্ফটিকত্ব বলতে তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে তরল স্ফটিক পর্যায়ে একটি পর্যায় রূপান্তর প্রদর্শন করার পলিমারের ক্ষমতাকে বোঝায়। এটি তরল স্ফটিক প্রদর্শনের (এলসিডি) বিকাশের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ তরল স্ফটিক প্রদর্শনের সংশ্লেষণের জন্য কোষের দুটি কাচের পৃষ্ঠের তরল-স্ফটিক অণুগুলিকে দুটি মেরুকরণকারী ফয়েলের সমান্তরালে সারিবদ্ধ করা প্রয়োজন। এটি শুধুমাত্র পলিয়ামাইডের একটি পাতলা, স্বচ্ছ আবরণ দিয়ে কোষের ভিতরের পৃষ্ঠকে আবরণ দিয়ে করা যেতে পারে যা পরে একটি মখমলের কাপড় দিয়ে ঘষে দেওয়া হয়। তারপর পলিয়ামাইড স্তরে মাইক্রোস্কোপিক খাঁজ তৈরি হয় এবং পলিয়ামাইড, পলিফ্লুরেনের সংস্পর্শে থাকা তরল স্ফটিকটি ঘষার দিকে সারিবদ্ধ হতে পারে। এলসিডি ছাড়াও, পলিফ্লুরেন আলো-নির্গমনকারী ডায়োড (এলইডি) সংশ্লেষ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। পলিফ্লুরেন এলইডি তৈরি করেছে যা 20 টিরও বেশি মেরুকরণ অনুপাত এবং 100 সিডি মি-2 উজ্জ্বলতার সাথে মেরুকৃত আলো নির্গত করতে পারে। যদিও এটি খুব চিত্তাকর্ষক, এটি সাধারণ প্রয়োগের জন্য যথেষ্ট নয়। পলিফ্লুরেন পলিফ্লুরেনগুলির সাথে সম্পর্কিত চ্যালেঞ্জগুলি প্রায়শই তাপীয় অ্যানিলিংয়ের উপর বা যখন তাদের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তখন এক্সাইমার এবং সমষ্টিগত গঠন উভয়ই দেখায়। এক্সাইমার গঠনে পলিমারের ডাইমারাইজড ইউনিট তৈরি করা হয় যা পলিমারের তুলনায় কম শক্তিতে আলো নির্গত করে। এটি আলোক-নির্গমনকারী ডায়োড (এল. ই. ডি) সহ বেশিরভাগ প্রয়োগের জন্য পলিফ্লুরেনের ব্যবহারকে বাধা দেয়। যখন এক্সাইমার বা সমষ্টিগত গঠন ঘটে তখন এটি চার্জ ক্যারিয়ার পুনঃসংযোগের দক্ষতা হ্রাস করে এল. ই. ডি-র দক্ষতা হ্রাস করে। এক্সিমার গঠন নির্গমন বর্ণালীতে একটি লাল পরিবর্তনও ঘটায়। পলিফ্লুরেনগুলিও পচন ঘটাতে পারে। দুটি পরিচিত উপায় রয়েছে যার মাধ্যমে পচন ঘটতে পারে। প্রথমটিতে পলিমারের জারণ জড়িত যা একটি সুগন্ধযুক্ত কিটোন গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা ফ্লুরোসেন্সকে প্রশমিত করে। দ্বিতীয় পচন প্রক্রিয়ার ফলে একত্রীকরণের ফলে লাল-স্থানান্তরিত ফ্লুরোসেন্স, তীব্রতা হ্রাস, এক্সাইটন স্থানান্তর এবং এক্সাইমারের মাধ্যমে শিথিলতা ঘটে। গবেষকরা অ্যাক্সাইমার গঠন দূর করার চেষ্টা করেছেন এবং অ্যানথ্রাসিনের সাথে পলিফ্লুরেনকে কোপোলিমারাইজ করে এবং পলিফ্লুরেনকে ভারী গ্রুপের সাথে শেষ-ক্যাপিং করে পলিফ্লুরেনের দক্ষতা বাড়ানোর চেষ্টা করেছেন যা স্টেরিকভাবে অ্যাক্সাইমার গঠনে বাধা দিতে পারে। উপরন্তু, গবেষকরা এক্সাইমার এবং সমষ্টিগত গঠন প্রতিরোধ করার জন্য ফ্লুরিন-এর নয়টি অবস্থানে বড় বিকল্প যুক্ত করার চেষ্টা করেছেন। উপরন্তু, গবেষকরা ফ্লুরিন-ট্রায়ারিলামাইন কপোলিমার এবং অন্যান্য বহুস্তর যন্ত্রগুলি সংশ্লেষ করে এলইডি উন্নত করার চেষ্টা করেছেন যা পলিফ্লুরেনের উপর ভিত্তি করে যা ক্রস-লিঙ্ক করা যেতে পারে। এগুলির উজ্জ্বল ফ্লুরোসেন্স এবং যুক্তিসঙ্গত দক্ষতা পাওয়া গেছে। রাসায়নিক কাঠামো পরিবর্তন করে একত্রীকরণের বিরুদ্ধেও লড়াই করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, যখন কনজুগেটেড পলিমারগুলি একত্রিত হয়, যা কঠিন অবস্থায় প্রাকৃতিক, তখন তাদের নির্গমন স্ব-প্রশমিত হতে পারে, যা লুমিনেসেন্ট কোয়ান্টাম ফলন হ্রাস করে এবং লুমিনেসেন্ট ডিভাইসের কর্মক্ষমতা হ্রাস করে। এই প্রবণতার বিপরীতে, গবেষকরা উচ্চ শাখাযুক্ত পলিফ্লুরেন তৈরি করতে ত্রি-কার্যকরী মনোমার ব্যবহার করেছেন যা প্রতিস্থাপনের স্থূলতার কারণে একত্রিত হয় না। এই নকশা কৌশলটি কঠিন অবস্থায় 42 শতাংশ লুমিনেসেন্ট কোয়ান্টাম ফলন অর্জন করেছে। এই দ্রবণটি উপাদানটির প্রক্রিয়াকরণের সহজতা হ্রাস করে কারণ শাখাযুক্ত পলিমারগুলি চেইন এনট্যাঙ্গলমেন্ট এবং দুর্বল দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি করে। পলিফ্লুরেন দ্বারা সাধারণত সম্মুখীন হওয়া আরেকটি সমস্যা হল একটি পর্যবেক্ষিত বিস্তৃত সবুজ, পরজীবী নির্গমন যা একটি ও. এল. ই. ডি-র জন্য প্রয়োজনীয় রঙের বিশুদ্ধতা এবং দক্ষতা থেকে বিচ্ছিন্ন করে। প্রাথমিকভাবে এক্সাইমার নির্গমনের জন্য দায়ী, এই সবুজ নির্গমন ফ্লুরিন পলিমার ব্যাকবোন (মনোমারের নয়টি অবস্থানের জারণ) বরাবর কিটোন ত্রুটি গঠনের কারণে দেখানো হয়েছে যখন ফ্লুরিন মনোমারের নয়টি অবস্থানে অসম্পূর্ণ প্রতিস্থাপন থাকে। এর বিরুদ্ধে লড়াই করার পথে মনোমারের সক্রিয় স্থানের সম্পূর্ণ প্রতিস্থাপন নিশ্চিত করা বা সুগন্ধযুক্ত বিকল্পগুলি অন্তর্ভুক্ত করা জড়িত। এই সমাধানগুলি এমন কাঠামো উপস্থাপন করতে পারে যা সর্বোত্তম স্থূলতার অভাব বা কৃত্রিমভাবে কঠিন হতে পারে। পলিফ্লুরেনের মতো সংযুক্ত পলিমারের সংশ্লেষণ এবং নকশা বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের জন্য বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের সাথে নকশা এবং সংশ্লেষিত করা যেতে পারে। অণুগুলির রঙ সিন্থেটিক নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ডিজাইন করা যেতে পারে ফ্লুরিন বা পলিফ্লুরেনের কমোনোমার্সের বিকল্পগুলির ইলেক্ট্রন দান বা প্রত্যাহারের চরিত্রের উপর। পলিমারগুলির দ্রবণীয়তা গুরুত্বপূর্ণ কারণ দ্রবণ অবস্থা প্রক্রিয়াকরণ খুব সাধারণ। যেহেতু কনজুগেটেড পলিমারগুলি তাদের সমতলীয় কাঠামোর সাথে একত্রিত হওয়ার প্রবণতা রাখে, তাই পলিমারের দ্রবণীয়তা বাড়ানোর জন্য ভারী পার্শ্ব শৃঙ্খলগুলি (ফ্লুরিন-এর 9টি অবস্থানে) যুক্ত করা হয়। অক্সিডেটিভ পলিমারাইজেশন ফ্লুরিন-এর প্রাচীনতম পলিমারাইজেশনগুলি ছিল এ. এল. সি. এল 3 বা এফ. ই. সি. এল 3-এর সাথে অক্সিডেটিভ পলিমারাইজেশন এবং আরও সাধারণভাবে ইলেক্ট্রোপলিমারাইজেশন। ইলেক্ট্রোপলিমারাইজেশন হল পাতলা, অদ্রবণীয় পরিবাহী পলিমার ফিল্ম পাওয়ার একটি সহজ উপায়। যাইহোক, এই কৌশলটির কয়েকটি অসুবিধা রয়েছে যে এটি নিয়ন্ত্রিত চেইন গ্রোথ পলিমারাইজেশন সরবরাহ করে না এবং এর অদ্রবণীয়তার ফলে প্রক্রিয়াকরণ এবং বৈশিষ্ট্যায়ন কঠিন। অক্সিডেটিভ পলিমারাইজেশন চেইন বৃদ্ধির জন্য মনোমারের উপর একইভাবে দুর্বল সাইট-সিলেক্টিভিটি তৈরি করে যার ফলে পলিমার কাঠামোর নিয়মিততার উপর দুর্বল নিয়ন্ত্রণ তৈরি হয়। যাইহোক, অক্সিডেটিভ পলিমারাইজেশন দ্রবণীয় পলিমার তৈরি করে (সাইড-চেইন ধারণকারী মনোমার থেকে) যা পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণনের সাথে আরও সহজে চিহ্নিত করা যায়। ক্রস কাপলিং পলিমারাইজেশন পলিমারিক বৈশিষ্ট্যের নকশার জন্য পলিমারের কাঠামোর উপর দুর্দান্ত নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, নিম্ন ব্যান্ড ফাঁক পলিমারগুলির নিয়মিতভাবে বিকল্প ইলেক্ট্রন দান এবং ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী মনোমারের প্রয়োজন হয়। আরও সম্প্রতি, অনেক জনপ্রিয় ক্রস-কাপলিং রসায়ন পলিফ্লুরেনগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছে এবং নিয়ন্ত্রিত পলিমারাইজেশন সক্ষম করেছে; প্যালাডিয়াম-অনুঘটক কাপলিং প্রতিক্রিয়া যেমন সুজুকি কাপলিং, হেক কাপলিং ইত্যাদি, পাশাপাশি নিকেল অনুঘটক ইয়ামামোটো এবং গ্রিগনার্ড কাপলিং প্রতিক্রিয়া ফ্লুরিন ডেরিভেটিভের পলিমারাইজেশনে প্রয়োগ করা হয়েছে। এই ধরনের পথগুলি পলিফ্লুওরিনের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর চমৎকার নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করেছে; উপরে দেখানো ফ্লুরিন-ইথিওফিন-বেনজোথিয়াডিয়াজোল কপোলিমার, 1.78 eV এর ব্যান্ড ফাঁক সহ যখন পার্শ্ব শৃঙ্খলগুলি অ্যালকোক্সি হয়, নীল দেখায় কারণ এটি লাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শোষণ করে। নকশা আধুনিক কাপলিং রসায়নগুলি জটিল আণবিক নকশা বাস্তবায়নের মাধ্যমে পলিফ্লুরেনের অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করার অনুমতি দেয়। উপরের পলিমার কাঠামোতে চমৎকার ফোটোলুমিনেসেন্ট কোয়ান্টাম ফলন রয়েছে (আংশিকভাবে এর ফ্লুরিন মনোমারের কারণে) চমৎকার স্থিতিশীলতা (এর অক্স্যাডিয়াজোল কমোনোমারের কারণে) ভাল দ্রবণীয়তা (এর অনেকগুলি এবং শাখাযুক্ত অ্যালকাইল পার্শ্ব শৃঙ্খলের কারণে) এবং অন্যান্য অণু বা একটি স্তরের সাথে টেদারিং সহজ করার জন্য একটি অ্যামাইন কার্যকরী পার্শ্ব শৃঙ্খলা রয়েছে। পলিফ্লুরেনের লুমিনেসেন্ট রঙ পরিবর্তন করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, (নীল থেকে সবুজ-হলুদ) কার্যকরী গোষ্ঠী যোগ করে যা উত্তেজিত অবস্থা আন্তঃআণবিক প্রোটন স্থানান্তর অংশগ্রহণ করে। অ্যালকোহল পার্শ্ব গোষ্ঠীর জন্য অ্যালকোক্সি পার্শ্ব শৃঙ্খল বিনিময় অ্যালকোহল থেকে নাইট্রোজেনে (অক্সাদিয়াজোলের উপর) একটি প্রোটনের বিপরীতমুখী স্থানান্তরের মাধ্যমে শক্তি অপচয় (এবং নির্গমনে একটি লাল-স্থানান্তর) করার অনুমতি দেয়। এই জটিল আণবিক কাঠামোগুলি এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছিল এবং কেবল তাদের ক্রম এবং পার্শ্ব গোষ্ঠীর কার্যকারিতা যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমেই উপলব্ধি করা সম্ভব হয়েছিল। প্রয়োগ জৈব আলো-নির্গমনকারী ডায়োড (ও. এল. ই. ডি) সাম্প্রতিক বছরগুলিতে অনেক শিল্প প্রচেষ্টা পলিফ্লুরেন ব্যবহার করে আলোর রঙ সুর করার দিকে মনোনিবেশ করেছে। এটি দেখা গেছে যে পলিফ্লুরেনে সবুজ বা লাল নির্গমনকারী উপাদানগুলি ডোপ করে পলিমার দ্বারা নির্গত রঙটি সুর করা যেতে পারে। যেহেতু পলিফ্লুরেন হোমোপলিমারগুলি উচ্চ শক্তির নীল আলো নির্গত করে, তাই তারা ফার্স্টার অনুরণন শক্তি স্থানান্তরের (এফ. আর. ই. টি) মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তর করতে পারে। ডোপিং ছাড়াও, অন্যান্য নিম্ন ব্যান্ড ফাঁক মনোমারগুলির সাথে ফ্লুরিন মনোমারগুলিকে কোপোলিমারাইজ করে পলিফ্লুরেনের রঙ সুর করা যেতে পারে। ডাউ কেমিক্যাল কোম্পানির গবেষকরা 5,5-ডাইব্রোমো-2,2-বিথিওফিন ব্যবহার করে কোপোলিমারাইজেশন পরিবর্তন করে বেশ কয়েকটি ফ্লুরিন-ভিত্তিক কোপোলিমার সংশ্লেষিত করেছেন যা হলুদ নির্গমন এবং 4,7-ডাইব্রোমো-2,1,3-বেনজোথিয়াডিয়াজোল দেখিয়েছে, যা সবুজ নির্গমন দেখিয়েছে। অন্যান্য কোপোলিমারাইজেশনও উপযুক্ত; আইবিএম-এর গবেষকরা 3,9 (10)-ডাইব্রোমোপেরিলিন, 4,4-ডাইব্রোমো-আর-সায়ানোস্টিলবিন এবং 1,4-বিস (2-(4-ব্রোমোফিনাইল)-1-সায়ানোভিনাইল)-2-(2-ইথাইলহেক্সিল)-5-মেথক্সিবেঞ্জিন দিয়ে ফ্লুরিন-এর এলোমেলো কোপোলিমারাইজেশন করেছেন। পলিফ্লুরেনের নির্গমনকে নীল থেকে হলুদ রঙে রূপান্তরিত করার জন্য কো-মনোমারের সামান্য পরিমাণ, প্রায় 5 শতাংশের প্রয়োজন ছিল। এই উদাহরণটি আরও স্পষ্ট করে যে ফ্লুরিন মনোমারের তুলনায় কম ব্যান্ড ফাঁক রয়েছে এমন মনোমারগুলি প্রবর্তন করে, পলিমার দ্বারা নির্গত রঙটি সুর করা যেতে পারে। পলিফ্লুরেন দ্বারা নির্গত রঙ নিয়ন্ত্রণের উপায় হিসাবে বিভিন্ন মোয়েটির সাথে নয়টি অবস্থানে প্রতিস্থাপনও পরীক্ষা করা হয়েছে। অতীতে গবেষকরা অ্যালকাইল বিকল্পগুলিকে নবম স্থানে রাখার চেষ্টা করেছেন, তবে দেখা গেছে যে অ্যালকোক্সিফিনাইল গোষ্ঠীর মতো বাল্কিয়ার গ্রুপগুলি স্থাপন করে পলিমারগুলি নীল নির্গমন স্থায়িত্ব এবং উচ্চতর পলিমার আলো-নির্গমনকারী ডায়োড কর্মক্ষমতা উন্নত করেছে (পলিমারগুলির তুলনায় যেখানে নবম স্থানে অ্যালকাইল বিকল্প রয়েছে)। পলিমার সৌর কোষ পলিফ্লুরেনগুলি পলিমার সৌর কোষেও ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের সম্পত্তি সুরের প্রতি অনুরাগ রয়েছে। অন্যান্য মনোমারের সাথে ফ্লুরিন-এর কোপোলিমারাইজেশন গবেষকদের ফটোভোলটাইক কর্মক্ষমতা বাড়ানোর উপায় হিসাবে শোষণ এবং বৈদ্যুতিন শক্তির মাত্রা অনুকূল করতে সহায়তা করে। উদাহরণস্বরূপ, পলিফ্লুরেনের ব্যান্ড ফাঁক হ্রাস করে, পলিমারের শোষণ বর্ণালী সৌর বর্ণালীর সর্বাধিক ফোটন ফ্লাক্স অঞ্চলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। এটি সৌর কোষকে সূর্যের আরও বেশি শক্তি শোষণ করতে এবং তার শক্তি রূপান্তর দক্ষতা বাড়াতে সহায়তা করে; ফ্লুরিন-এর দাতা-গ্রহণকারী কাঠামোগত কপোলিমারগুলি 4 শতাংশের উপরে দক্ষতা অর্জন করেছে যখন তাদের শোষণ প্রান্তকে 700 এনএম-এ ঠেলে দেওয়া হয়েছিল। পলিমার সৌর কোষের ভোল্টেজও পলিফ্লুরেনের নকশার মাধ্যমে বাড়ানো হয়েছে। এই যন্ত্রগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রন গ্রহণ এবং ইলেক্ট্রন দানকারী অণুগুলিকে মিশ্রিত করে তৈরি করা হয় যা পৃথক চার্জকে শক্তি উৎপাদনে সহায়তা করে। পলিমার মিশ্রিত সৌর কোষে, যন্ত্র দ্বারা উত্পাদিত ভোল্টেজ পলিমারের সর্বোচ্চ অধিকৃত আণবিক অরবিটাল (এইচ. ও. এম. ও) শক্তি স্তর দানকারী ইলেক্ট্রন এবং সর্বনিম্ন অব্যবহৃত আণবিক অরবিটাল (এল. ইউ. এম. ও) শক্তি স্তর গ্রহণকারী ইলেক্ট্রনের মধ্যে পার্থক্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। সংযুক্ত পলিমারগুলিতে ইলেকট্রন প্রত্যাহারকারী ঝুলন্ত অণু যোগ করে, তাদের এইচ. ও. এম. ও শক্তির স্তর হ্রাস করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সংযুক্ত পার্শ্ব শৃঙ্খলের শেষে বৈদ্যুতিন ঋণাত্মক গোষ্ঠী যোগ করে, গবেষকরা একটি পলিফ্লুরেন কপোলিমারের এইচ. ও. এম. ও-কে-5:30 ই. ভি-তে নামিয়ে আনেন এবং একটি সৌর কোষের ভোল্টেজ 0.99 ভি-তে বাড়িয়ে দেন। সাধারণ পলিমার সৌর কোষগুলি তাদের নিম্ন এল. ইউ. এম. ও শক্তি স্তরের (উচ্চ ইলেক্ট্রন আকর্ষণ) কারণে ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে ফুলেরিন অণু ব্যবহার করে। তবে পলিফ্লুরেনগুলির সুসংগতি তাদের এলইউএমওকে ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত স্তরে নামিয়ে আনার অনুমতি দেয়। সুতরাং, পলিমারগুলিতেও পলিফ্লুরেন কপোলিমার ব্যবহার করা হয়েছেঃ পলিমার মিশ্রিত সৌর কোষ, যেখানে তাদের ইলেক্ট্রন গ্রহণ, ইলেক্ট্রন পরিবাহী এবং আলো শোষণকারী বৈশিষ্ট্যগুলি যন্ত্রের কার্যকারিতা অনুমোদন করে। তথ্যসূত্র আরও পড়া শারীরিক জৈব রসায়ন জৈব পলিমার