Covalent adaptable network
કોવેલન્ટ એડપ્ટેબલ નેટવર્ક્સ (સી. એ. એન.) એ પોલિમર સામગ્રીનો એક પ્રકાર છે જે થર્મોસેટિંગ પોલિમર (થર્મોસેટ્સ) સાથે નજીકથી સામ્યતા ધરાવે છે. જો કે, પોલિમર નેટવર્કમાં ગતિશીલ સહસંયોજક રસાયણશાસ્ત્રના સમાવેશ દ્વારા તેઓ થર્મોસેટ્સથી અલગ પડે છે. જ્યારે સામગ્રી પર ઉત્તેજના (ઉદાહરણ તરીકે ગરમી, પ્રકાશ, પીએચ.) લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ગતિશીલ બંધ સક્રિય બને છે અને તેને તોડી શકાય છે અથવા અન્ય બાકી કાર્યાત્મક જૂથો સાથે બદલી શકાય છે, જેનાથી પોલિમર નેટવર્ક તેની ટોપોલોજીને બદલી શકે છે. આ થર્મોસેટ જેવી સામગ્રીમાં પુનઃરચના, (પુનઃ) પ્રક્રિયા અને રિસાયક્લિંગનો પરિચય આપે છે. પૃષ્ઠભૂમિ ઐતિહાસિક રીતે, પોલિમર સામગ્રીને હંમેશા તેમના થર્મોમિકેનિકલ વર્તનના આધારે બે વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવી છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમર સામગ્રી ગરમ કરવા પર પીગળી જાય છે અને ચીકણું પ્રવાહી બની જાય છે, જ્યારે થર્મોસેટિંગ પોલિમર સામગ્રી ક્રોસ-લિંકિંગના પરિણામે નક્કર રહે છે. થર્મોપ્લાસ્ટિકમાં લાંબી પોલિમર સાંકળો હોય છે જે સેવા તાપમાને સખત હોય છે પરંતુ વધતા તાપમાન સાથે નરમ બને છે. નીચા તાપમાને, પોલિમર સાંકળોની પરમાણુ ગતિ સાંકળ-ગૂંચવણોને કારણે મર્યાદિત હોય છે, જેના પરિણામે સખત અને કાચની સામગ્રી બને છે. તાપમાનમાં વધારો કરવાથી કાચ સંક્રમણ તાપમાન (ટી. જી.) પર સખતમાંથી નરમ પદાર્થમાં સંક્રમણ થશે, જેનાથી વિસ્કો-સ્થિતિસ્થાપક પ્રવાહી પ્રાપ્ત થશે. (અર્ધ-) સ્ફટિકીય પોલિમર સામગ્રીના કિસ્સામાં, ચીકણું પ્રવાહ ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે ગલનબિંદુ (Tm) સુધી પહોંચે છે અને ક્રમબદ્ધ સ્ફટિકીય ક્ષેત્રમાં આંતરઆણ્વિક બળો દૂર થાય છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ ઠંડક પર તેમના નક્કર ગુણધર્મો ફરીથી મેળવે છે અને આમ પોલિમર પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ જેમ કે એક્સટ્રુઝન અને ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દ્વારા તેને ફરીથી આકાર આપી શકાય છે અને તેનું રિસાયકલ પણ કરી શકાય છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમરના ઉદાહરણોમાં પોલિસ્ટરીન, પોલિકાર્બોનેટ, પોલિઇથિલિન, નાયલોન, એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ બ્યુટાડાઇન સ્ટાયરીન (એબીએસ) વગેરે છે. બીજી બાજુ, થર્મોસેટ એ ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક છે જે મલ્ટિફંક્શનલ સંયોજનોના કાયમી રાસાયણિક ક્રોસ-લિંકિંગ દ્વારા રચાય છે. આ એક અપરિવર્તનીય પ્રક્રિયા છે જે મોટાભાગના થર્મોપ્લાસ્ટિકની તુલનામાં શ્રેષ્ઠ ગુણધર્મો સાથે અદ્રાવ્ય અને અદ્રાવ્ય પોલિમર નેટવર્કમાં પરિણમે છે. જ્યારે થર્મોસેટ ગરમીના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે તેની પરિમાણીય સ્થિરતા જાળવી રાખે છે અને તેથી તેને ફરીથી આકાર આપી શકાતો નથી. આ પોલિમર સામગ્રીનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે માંગના ઉપયોગ માટે થાય છે (દા. ત. પોલિમર સામગ્રી). વિન્ડ ટર્બાઇન, એરોસ્પેસ, વગેરે) જેમાં રાસાયણિક પ્રતિકાર, પરિમાણીય સ્થિરતા અને સારા યાંત્રિક ગુણધર્મોની જરૂર પડે છે. લાક્ષણિક થર્મોસેટિંગ સામગ્રીમાં ઇપોક્રીસ રેઝિન, પોલિએસ્ટર રેઝિન, પોલીયુરેથીન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ટકાઉપણાના માળખામાં, ગતિશીલ બોન્ડ્સની રજૂઆત દ્વારા થર્મોપ્લાસ્ટિક્સની પુનઃપ્રક્રિયાશીલતા સાથે થર્મોસેટ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોનું સંયોજન અસંખ્ય સંશોધન અભ્યાસોનો વિષય રહ્યો છે. હાઇડ્રોજન બંધન, પાઈ-સ્ટેકિંગ અથવા સ્ફટિકીકરણ જેવી બિન-સહસંયોજક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ જે પોલિમર સાંકળો વચ્ચે ભૌતિક ક્રોસ-લિંક્સ તરફ દોરી જાય છે તે ગતિશીલ ક્રોસ-લિંકિંગ રજૂ કરવાની એક રીત છે. ભૌતિક ક્રોસ-લિંક્સની થર્મોરવર્સિબલ પ્રકૃતિ પુનઃપ્રક્રિયાક્ષમતા ગુમાવ્યા વિના સુધારેલા યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે પોલિમર સામગ્રીમાં પરિણમે છે. આ ભૌતિક નેટવર્કના ગુણધર્મો વપરાયેલી કરોડરજ્જુ અને બિન-સહસંયોજક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર પર ખૂબ નિર્ભર છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તેઓ નીચા તાપમાને બરડ હોય છે અને ટી. જી. ની ઉપર સ્થિતિસ્થાપક અથવા રબર બની જાય છે. વધુ ગરમ કર્યા પછી, ભૌતિક ક્રોસ-લિંક્સ અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને સામગ્રી વિસ્કો-સ્થિતિસ્થાપક પ્રવાહી તરીકે વર્તે છે, જેનાથી તેને ફરીથી પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી મળે છે. આ પદાર્થોને થર્મોપ્લાસ્ટિક ઇલાસ્ટોમર્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેના બદલે સહસંયોજક અનુકૂલનશીલ નેટવર્ક (સી. એ. એન.) ગતિશીલ સહસંયોજક બંધનો ઉપયોગ કરે છે જે બાહ્ય ઉત્તેજના, સામાન્ય રીતે ગરમી અથવા પ્રકાશના ઉપયોગ પર વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થવા માટે સક્ષમ હોય છે. ઉત્તેજનાની ગેરહાજરીમાં, આ સામગ્રી થર્મોસેટ્સ તરીકે વર્તે છે, જે ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રતિકાર અને પરિમાણીય સ્થિરતા દર્શાવે છે, પરંતુ જ્યારે ઉત્તેજના લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગતિશીલ બોન્ડ્સ સક્રિય થાય છે, જે નેટવર્કને પરમાણુ સ્તર પર તેની ટોપોલોજીને ફરીથી ગોઠવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. પરિણામે, આ સામગ્રી કાયમી વિકૃતિઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જે પુનઃરચના, પુનઃપ્રક્રિયા, સ્વ-ઉપચાર વગેરેને સક્ષમ કરે છે. જેમ કે, સી. એ. એન. ને થર્મોસેટ્સ અને થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ વચ્ચેના મધ્યવર્તી પુલ તરીકે જોઈ શકાય છે. 2011 માં, ફ્રેન્ચ સંશોધક લુડવિક લીબલરના સંશોધન જૂથે સહયોગી વિનિમય પદ્ધતિના આધારે સી. એ. એન. નો ચોક્કસ વર્ગ વિકસાવ્યો હતો (પેટા વિભાગ વર્ગીકરણ જુઓ). ઇપોક્રીસ/એસિડ પોલિએસ્ટર આધારિત નેટવર્કમાં યોગ્ય ઉત્પ્રેરક ઉમેરીને, તેઓ કાયમી ઇપોક્રીસ નેટવર્ક તૈયાર કરવામાં સક્ષમ હતા જેણે ગરમ કરવા પર ધીમે ધીમે સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો દર્શાવ્યો હતો. આ પ્રકારનું વર્તન કાચું સિલિકા માટે લાક્ષણિક છે અને કાર્બનિક પોલિમર સામગ્રીમાં અગાઉ ક્યારેય જોવા મળ્યું ન હતું. તેથી, લેખકોએ આ પ્રકારની સામગ્રી માટે વિટ્રિમર્સ નામ રજૂ કર્યું. સી. એ. એન. ના ક્ષેત્રમાં તાજેતરની પ્રગતિઓએ એક દિવસ પરંપરાગત બિન-રિસાયક્લેબલ થર્મોસેટિંગ સામગ્રીને બદલવાની તેમની ક્ષમતા દર્શાવી છે. સાહિત્યમાં જોવા મળતા સી. એ. એન. ને સંડોવતા પ્રકાશનોની ઘાતાંકીય વૃદ્ધિ શિક્ષણવિદો તરફથી વધતા રસને સૂચવે છે. વધુમાં, ઉદ્યોગમાંથી સી. એ. એન. માં પણ રસ વધી રહ્યો છે, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રથમ વિટ્રીમર સ્ટાર્ટ-અપ કંપની મલિન્ડા અને બહુવિધ યુરોપિયન યુનિયન દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવેલ સંશોધન પ્રોજેક્ટ્સ જેમાં શૈક્ષણિક અને ઉદ્યોગ ભાગીદારો (જેમ કે વિટ્રીમેટ, પ્યુરસ્માર્ટ અને એન. આઈ. પી. યુ.-ઇ. જે. ડી.) વચ્ચે સહયોગ છે. વર્ગીકરણ સી. એ. એન. ને હાલમાં બે જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, ડિસોસીએટિવ સી. એ. એન. અને એસોસિએટિવ સી. એ. એન., જે બોન્ડ વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓની અંતર્ગત પદ્ધતિ પર આધારિત છે (એટલે કે. જે ક્રમમાં બંધની રચના અને ભંગાણ થાય છે) અને તેમની પરિણામી તાપમાન નિર્ભરતા. ડિસોસીએટિવ કેન ડિસોસીએટિવ કેનની વિનિમય પદ્ધતિ માટે નવા બોન્ડની રચના પહેલાં બોન્ડ-બ્રેકિંગ ઇવેન્ટની જરૂર પડે છે (એટલે કે. એક નાબૂદી/ઉમેરો માર્ગ). ઉત્તેજનાનો ઉપયોગ કર્યા પછી, સંતુલન વિચ્છેદિત સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે, જેના પરિણામે નેટવર્કમાં અસ્થાયી રૂપે ક્રોસ-લિંક ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે. જ્યારે સંતુલનને જેલ બિંદુથી નીચે ખસેડવાને કારણે ગતિશીલ બોન્ડ્સનો પૂરતો જથ્થો વિખેરાઈ જાય છે, ત્યારે સામગ્રી પરિમાણીય સ્થિરતાની ખોટ સહન કરશે અને અચાનક અને તીવ્ર સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો દર્શાવે છે. ઉત્તેજનાને દૂર કર્યા પછી, બોન્ડ્સમાં સુધારો થાય છે અને આદર્શ કિસ્સામાં, મૂળ ક્રોસ-લિંક ઘનતા પુનઃસ્થાપિત થાય છે. ક્રોસ-લિંક ઘનતામાં આ કામચલાઉ ઘટાડો ડિસોસીએટિવ સી. એ. એન. માં ખૂબ જ ઝડપી ટોપોલોજી પુનઃગોઠવણીને સક્ષમ કરે છે, જેમ કે ચીકણું પ્રવાહ અને તણાવ છૂટછાટ, જે સહસંયોજક ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિમર નેટવર્કની પુનઃપ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે. વધુમાં, ડિસોસીએટિવ સી. એ. એન. ને સારા દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય કરી શકાય છે. એસોસિએટિવ સી. એ. એન. ડિસોસીએટિવ સી. એ. એન. થી વિપરીત, એસોસિએટિવ સી. એ. એન. માં નેટવર્ક ઉત્તેજના લાગુ કરવા પર ડિપોલિમરાઇઝ થતું નથી અને લગભગ સતત ક્રોસ-લિંક ઘનતા જાળવી રાખે છે. અહીં, વિનિમય પદ્ધતિ બીજા બંધના વિભાજન પહેલાં નવા બંધની રચના પર આધાર રાખે છે (એટલે કે. એક ઉમેરો/નાબૂદી માર્ગ). આનો અર્થ એ છે કે બોન્ડ એક્સચેન્જ અસ્થાયી રૂપે વધુ ક્રોસ-લિંક્ડ મધ્યવર્તી સ્થિતિ દ્વારા થાય છે. જો કે, વ્યવહારમાં, આ નાનો વધારો ઘણીવાર નજીવી હશે, પરિણામે વ્યવહારીક રીતે સતત ક્રોસ-લિંક ઘનતા રહે છે. પરિણામે, સહયોગી કેન ઊંચા તાપમાને પણ નિષ્ક્રિય દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય રહે છે. વિટ્રિમર્સના કિસ્સામાં, સહયોગી વિનિમય ગરમી દ્વારા શરૂ થાય છે અને આ સામગ્રીની સ્નિગ્ધતા રાસાયણિક વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, જે આર્હેનિયસ કાયદા અનુસાર વ્યસ્ત તાપમાન સાથે સ્નિગ્ધતાની રેખીય નિર્ભરતા તરફ દોરી જાય છે. ઝડપી ગતિશીલ બોન્ડ વિનિમયને કારણે ઘટતી સ્નિગ્ધતા આ સામગ્રીઓમાં તણાવ રાહત અને નેટવર્ક ટોપોલોજી પુનઃગોઠવણીને સક્ષમ બનાવે છે. એપ્લિકેશન્સ પી. યુ. ફોમ પોલીયુરેથીન (પી. યુ.) ફોમનું રિસાયક્લિંગ એ અત્યંત બહુમુખી ઇજનેરી સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ ગાદલા, ઇન્સ્યુલેશન, ઓટોમોટિવ, ફૂટવેર અને બાંધકામ સામગ્રી જેવી વિશાળ શ્રેણીની એપ્લિકેશનો માટે થાય છે. પરંપરાગત પી. યુ. ફીણ ક્રોસ-લિંક્ડ સામગ્રી અથવા થર્મોસેટ છે. પીયુ ફોમ્સને યાંત્રિક રીતે રિસાયકલ કરી શકાય છે (જ્યાં પીયુ ફોમ્સને ગ્રાઇન્ડ કરવામાં આવે છે અને ફિલર્સ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે), અથવા રાસાયણિક રીતે રિસાયકલ કરી શકાય છે (જ્યાં પીયુ ફોમ્સને પોલિયોલ્સ અથવા અન્ય મોનોમેરિક ઘટકોમાં રાસાયણિક અધોગતિ દ્વારા ડાઉનસાઇકલ કરવામાં આવે છે). જો કે, મોટાભાગના પીયુ ફીણ લેન્ડફીલ પર સમાપ્ત થાય છે. હાલમાં, પરંપરાગત ફીણના વિકલ્પ તરીકે સી. એ. એન. ની તપાસ કરવામાં આવી રહી છે, જે પી. યુ. કચરાના સરળ પુનઃચક્રણને મંજૂરી આપશે. ઉદાહરણ તરીકે, તાજેતરમાં એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે પી. યુ. ફોમ્સમાં ડાયસલ્ફાઇડ બોન્ડ્સના સમાવેશથી તેમની લવચીકતા અને ઇલાસ્ટોમર્સમાં પુનઃપ્રક્રિયાશીલતા તરફ દોરી જાય છે. બીજો સંભવિત ઉકેલ પોસ્ટ-કન્ઝ્યુમર પી. યુ. માં ઉત્પ્રેરકનો ઉમેરો છે, જે યુરેથેન બોન્ડ્સના વિનિમયને સક્રિય કરે છે અને તેમને પુનઃપ્રક્રિયા કરવા યોગ્ય બનાવે છે. સ્વ-ઉપચાર સામગ્રી પોલિમર નેટવર્ક તેમના ઉપયોગ દરમિયાન નુકસાન માટે સંવેદનશીલ હોય છે. સ્વ-ઉપચાર એ પોલિમરનું જીવનકાળ અને કામગીરી વધારવા માટેનું એક આશાસ્પદ સાધન છે, જ્યારે સાથે સાથે પ્લાસ્ટિકનો કચરો ઘટાડે છે. સ્વ-ઉપચાર બાહ્ય અથવા આંતરિક પદ્ધતિઓ દ્વારા કાર્ય કરી શકે છે. બાહ્ય પ્રણાલીઓ હીલિંગ એજન્ટો ધરાવતા નાના કેપ્સ્યુલ્સના સમાવેશ પર આધાર રાખે છે જે નુકસાન/તિરાડ દરમિયાન મુક્ત થાય છે અને સામગ્રીને મટાડે છે, જ્યારે આંતરિક પ્રણાલીઓ સ્વાભાવિક રીતે તેમની અખંડિતતાને પુનઃસ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, પોલિમર નેટવર્કમાં ગતિશીલ બંધનો સમાવેશ. આંતરિક સ્વ-ઉપચારનું સૌથી જાણીતું ઉદાહરણ ડાયલ્સ-એલ્ડર એડક્ટ્સ સાથે ઉષ્મીય રીતે મટાડી શકાય તેવું ક્રોસ-લિંક્ડ નેટવર્ક છે, પરંતુ અન્ય વિવિધ રસાયણશાસ્ત્રની પણ તપાસ કરવામાં આવી છે, જેમાં ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન, ઓલેફિન મેટાથેસિસ અને એલ્કોક્સામાઇન રસાયણશાસ્ત્રનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય આશાસ્પદ વ્યૂહરચનામાં પ્રકાશ-સક્રિય પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે ફોટોથર્મલ અને ફોટોરેવર્સિબલ રસાયણશાસ્ત્ર. ફોટોથર્મલ પ્રણાલીઓ માટે, હીલિંગ ગરમી દ્વારા શરૂ થાય છે, ભલે પ્રકાશ ક્ષણિક ઉત્તેજના હોય જે હીલિંગને શક્ય બનાવે છે. ગતિશીલ વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ ઘણીવાર ફોટોથર્મલ ફિલર્સની સહાયથી સીધા ઇન્ફ્રારેડ હીટિંગ દ્વારા પણ સક્રિય થાય છે (દા. ત. કાર્બન બ્લેક, ગ્રેફીન અને ગોલ્ડ નેનોપાર્ટિકલ્સ). સિદ્ધાંતમાં સીધા ફોટોરેવર્સિબલ રસાયણશાસ્ત્ર પર આધારિત સ્વ-ઉપચાર સામગ્રીમાં ગરમીનો સમાવેશ થતો નથી. આના કેટલાક ઉદાહરણોમાં ફોટોરિવર્સિબલ સાયક્લોડેશન પર આધારિત પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે જેમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ (યુવી) ઇરેડિયેશનની જરૂર પડે છે, તેમજ સલ્ફર આધારિત ગતિશીલ સહસંયોજક બંધના ફોટો-ટ્રિગર રેડિકલ ફેરબદલનો સમાવેશ થાય છે. નેનો કોમ્પોઝિટ્સ થર્મોસેટ્સ હાલમાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પોઝિટ્સની ઊંચી માંગમાં છે જે હળવા વજનના ઇજનેરી અને અતિ-ઉચ્ચ-પ્રદર્શન યાંત્રિક ભાગોમાં ભારે જરૂરી છે. એપ્લિકેશન્સમાં સમાવેશ થાય છેઃ પેકેજિંગ, રિમેડિએશન, ઊર્જા સંગ્રહ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ, સેન્સિંગ અને એક્ચ્યુએશન, પરિવહન અને સલામતી, સંરક્ષણ પ્રણાલીઓ, થર્મલ ફ્લો કંટ્રોલ, માહિતી ઉદ્યોગ, ઉત્પ્રેરક, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, રમતગમત વગેરે. આવી સામગ્રીમાં "નરમ" પોલિમર તબક્કો હોય છે જે પોલિમર તબક્કામાં વિખેરાયેલા નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે જોડાય છે. આ નેનોપાર્ટિકલ્સનો આકાર સળિયાથી માંડીને ગોળાઓથી માંડીને પ્લેટલેટ્સ, તંતુઓ વગેરેમાં બદલાઇ શકે છે. બોન્ડ એક્સચેન્જ કાઇનેટિક્સ દ્વારા પ્રેરિત સી. એ. એન. ના અનન્ય થર્મો-રિસ્પોન્સિવ ગુણધર્મો, વિવિધ બાહ્ય અસરોના આધારે પ્રોપર્ટી સ્વીચની રજૂઆત માટે રસપ્રદ શક્યતાઓ ખોલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિદ્યુતઉષ્મીય રૂપાંતરણ માટે પ્રતિરોધક હીટરનો ઉમેરો (દા. ત. સિંગલ વોલ્ડ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ) વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા માંગ પર યાંત્રિક ગુણધર્મ સ્વિચ માટે પરવાનગી આપી શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, ગ્રેફીન ઓક્સાઇડ જેવા પૂરકને ઉમેરીને, પ્રકાશ ઇરેડિયેશનનો ઉપયોગ પ્રેરિત ફોટો-થર્મલ અસર માટે થઈ શકે છે, જે પ્રકાશ-ઇરેડિયેશનના પ્રતિભાવ તરીકે યાંત્રિક ગુણધર્મોને બદલવા માટે પરવાનગી આપે છે. સી. એ. એન. માં ઉપયોગ માટે અન્ય રસપ્રદ નેનોપાર્ટિકલ્સમાં માટીની નેનોશીટ, ગ્રાફિન અને સેલ્યુલોઝનો સમાવેશ થાય છે. 3 ડી પ્રિન્ટિંગ તાજેતરના વર્ષોમાં, 3 ડી પ્રિન્ટિંગ અથવા એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (એએમ) માં ઝડપી વિકાસ જોવા મળ્યો કારણ કે આ તકનીક વધુને વધુ લોકપ્રિય બની હતી. હાલમાં, પ્લાસ્ટિક તેમની વ્યાપક ઉપલબ્ધતા, વિવિધતા અને ઓછા વજનને કારણે 3ડી પ્રિન્ટિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી સામાન્ય કાચી સામગ્રી છે. એએમની વૈવિધ્યતા અને તેના નોંધપાત્ર વિકાસને પરિણામે ઉત્પાદન અને તબીબી ક્ષેત્રોથી લઈને કસ્ટમ આર્ટ અને ડિઝાઇન ક્ષેત્ર સુધીની ઘણી એપ્લિકેશનો માટે તેનો ઉપયોગ થયો. આગામી વર્ષોમાં 3ડી પ્રિન્ટિંગનું બજાર વધુ વધવાની ધારણા સાથે, એએમ માટે સંસાધન તરીકે કેનનો ઉપયોગ પરંપરાગત થર્મોસેટ્સના વિકલ્પ તરીકે તપાસ હેઠળ છે, જે 2029ના અંત સુધીમાં એએમ માટે વૈશ્વિક બજારમાં 22 ટકા હિસ્સો બનાવી શકે છે. પરંપરાગત થર્મોસેટ શાહીને CAN-આધારિત શાહીઓ સાથે બદલીને, જટિલ 3D ભૂમિતિઓ હજુ પણ છાપી શકાય છે જે સેવાની પરિસ્થિતિઓમાં ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે પરંપરાગત થર્મોસેટની જેમ વર્તે છે, પરંતુ પછીથી 3D પ્રિન્ટિંગના આગામી રાઉન્ડ માટે નવી શાહીમાં પણ રિસાયકલ કરી શકાય છે. એક ઉદાહરણમાં ઇપોક્રીસ શાહીનું 3ડી પ્રિન્ટિંગ સામેલ છે જે પ્રિન્ટિંગ પછી ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે. છાપવાના ચક્ર દરમિયાન, ઇચ્છિત 3D માળખામાં ઊંચા તાપમાને છાપવામાં આવે તે પહેલાં શાહીને પહેલા સહેજ શુદ્ધ કરવામાં આવે છે, અને પછી છાપ્યા પછી પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં બીજું ઉપચાર પગલું લેવામાં આવે છે. મુદ્રિત ઇપોક્સી ભાગોને પછી ઊંચા તાપમાને ઇથિલિન ગ્લાયકોલમાં ઓગાળીને રિસાયકલ કરી શકાય છે અને નવા પ્રિન્ટિંગ ચક્રમાં શાહી તરીકે ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે. સી. એ. એન. માં ઉપયોગમાં લેવાતા રસાયણશાસ્ત્રના વિવિધ ગતિશીલ રસાયણશાસ્ત્રનો સી. એ. એન. માં પહેલેથી જ સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે; કેટલાક વધુ નોંધપાત્ર રસાયણશાસ્ત્રમાં ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન, ડાયલ્સ-એલ્ડર એક્સચેન્જ, ડાયસલ્ફાઇડ એક્સચેન્જ, વિનીલોગસ યુરેથેન્સનું ટ્રાન્સએમિનેશન, યુરેથેન્સનું ટ્રાન્સકાર્બામૉયલેશન, ઓલેફિન મેટાથેસિસ અને 1,2,3-ટ્રાયઝોલિયમ ક્ષારનું ટ્રાન્સ-એન-આલ્કાઇલેશનનો સમાવેશ થાય છે. સંદર્ભો પોલિમર