প্লাজমা পলিমারকরণ

**প্লাজমা পলিমারাইজেশন** (বা গ্লো ডিসচার্জ পলিমারাইজেশন) প্লাজমা উৎস ব্যবহার করে গ্যাস নিঃসরণ তৈরি করে যা **পলিমারাইজেশন** শুরু করার জন্য গ্যাসীয় বা তরল মনোমারকে সক্রিয় বা খণ্ডিত করার জন্য শক্তি সরবরাহ করে, যার মধ্যে প্রায়শই একটি ভিনাইল গ্রুপ থাকে। এই কৌশল থেকে তৈরি পলিমারগুলি সাধারণত অত্যন্ত শাখাযুক্ত এবং অত্যন্ত ক্রস-লিঙ্কযুক্ত এবং কঠিন পৃষ্ঠের সাথে ভালভাবে লেগে থাকে। এই প্রক্রিয়ার সবচেয়ে বড় সুবিধা হল যে চেইনগুলি বৃদ্ধির সময় পলিমারগুলি সরাসরি একটি পছন্দসই পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে, যা গ্রাফটিং এর মতো অন্যান্য আবরণ প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় পদক্ষেপগুলি হ্রাস করে। দ্রাবক অদ্রবণীয় পলিমার সহ ১০০ পিকোমিটার থেকে ১-মাইক্রোমিটার পুরুত্বের পিনহোল-মুক্ত আবরণের জন্য এটি খুবই কার্যকর।

**পরিচয়**

১৮৭০-এর দশকের গোড়ার দিকে এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত "পলিমার" পরিচিত ছিল, কিন্তু প্রাথমিকভাবে এই পলিমারগুলিকে বৈদ্যুতিক স্রাবের সাথে সম্পর্কিত অবাঞ্ছিত উপজাত হিসেবে ভাবা হত, তাদের বৈশিষ্ট্যের প্রতি খুব কম মনোযোগ দেওয়া হত। ১৯৬০-এর দশকের আগে পর্যন্ত এই পলিমারগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়নি। দেখা গেছে যে ধাতুগুলিতে ত্রুটিহীন পাতলা পলিমারিক আবরণ তৈরি করা যেতে পারে, যদিও খুব পাতলা ফিল্মের ( ডাবল-বন্ডেড > একক বন্ধনযুক্ত অণু অনুসারে হয় এবং কম আণবিক ওজনের অণুগুলি উচ্চতর অণুগুলির তুলনায় দ্রুততর হয়। সুতরাং, অ্যাসেটিলিন ইথিলিনের চেয়ে দ্রুত এবং ইথিলিন প্রোপেনের চেয়ে দ্রুত। পলিমার জমার ক্ষেত্রে আণবিক ওজন ফ্যাক্টর মনোমার প্রবাহ হারের উপর নির্ভর করে, যেখানে সাধারণত 200 গ্রাম/মোলের কাছাকাছি একটি উচ্চ আণবিক ওজনের মনোমারের জন্য 15×104 গ্রাম/সেমি2 এর অনেক বেশি প্রবাহ হার প্রয়োজন, যেখানে 50 গ্রাম/মোলের কাছাকাছি কম আণবিক ওজনের জন্য মাত্র 5×104 গ্রাম/সেমি2 প্রবাহ হার প্রয়োজন। অতএব, একটি ভারী মনোমারের দ্রুত প্রবাহ প্রয়োজন, এবং সম্ভবত চাপ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করবে, পলিমারাইজেশন হার হ্রাস করবে।

বর্ধিত চাপ পলিমারাইজেশন হার হ্রাস করে জমার অভিন্নতা হ্রাস করে কারণ অভিন্নতা ধ্রুবক চাপ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এই কারণেই উচ্চ-চাপ প্লাজমা বা বায়ুমণ্ডলীয়-চাপ প্লাজমা সাধারণত নিম্ন-চাপ ব্যবস্থার পক্ষে ব্যবহার করা হয় না। 1 টরের বেশি চাপে, ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে অলিগোমার তৈরি হয় এবং পৃষ্ঠের মনোমারগুলিও তাদের দ্রবীভূত করতে পারে যাতে কম ডিগ্রী পলিমারাইজেশন পাওয়া যায় যা একটি তৈলাক্ত পদার্থ তৈরি করে। কম চাপে, প্রতিক্রিয়াশীল পৃষ্ঠগুলিতে মনোমার কম থাকে এবং উচ্চ আণবিক ওজনের পলিমারের বৃদ্ধি সহজতর হয়।

পলিমারাইজেশনের হার ইনপুট পাওয়ারের উপর নির্ভর করে, যতক্ষণ না পাওয়ার স্যাচুরেশন ঘটে এবং হারটি এর থেকে স্বাধীন হয়ে যায়। একটি সংকীর্ণ ইলেকট্রোড ফাঁকও পলিমারাইজেশনের হার বাড়াতে থাকে কারণ প্রতি ইউনিট এলাকায় উচ্চতর ইলেকট্রন ঘনত্ব তৈরি হয়। পলিমারাইজেশনের হার প্রক্রিয়াটির জন্য ব্যবহৃত যন্ত্রপাতির ধরণের উপরও নির্ভর করে। সাধারণভাবে, বিকল্প কারেন্ট গ্লো ডিসচার্জের ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় 5 kHz পর্যন্ত বৃদ্ধি করলে আরও মুক্ত র‍্যাডিকেল তৈরির কারণে হার বৃদ্ধি পায়। এই ফ্রিকোয়েন্সির পরে, সংঘর্ষকারী মনোমারের জড় প্রভাব পলিমারাইজেশনকে বাধা দেয়। এটি পলিমারাইজেশন ফ্রিকোয়েন্সির জন্য প্রথম মালভূমি তৈরি করে। ফ্রিকোয়েন্সিতে দ্বিতীয় সর্বোচ্চ 6 MHz এ ঘটে, যেখানে পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলি আবার অতিক্রম করা হয় এবং প্লাজমা থেকে ইলেকট্রোডে ছড়িয়ে থাকা মুক্ত র‍্যাডিকেলগুলির মাধ্যমে বিক্রিয়া ঘটে, যেখানে দ্বিতীয় মালভূমি পাওয়া যায়। প্রতিটি মনোমারের জন্য এই পরামিতিগুলি সামান্য পৃথক এবং ইন-সিটুতে অপ্টিমাইজ করা আবশ্যক।

### প্রক্রিয়া এবং কৃত্রিম রুট
প্লাজমা পলিমারাইজেশন সাধারণত একটি নিম্ন-চাপের চেম্বারে সম্পন্ন হয়। প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

* **গ্যাস প্রবেশ:** চেম্বারের ভেতর নির্দিষ্ট মনোমার গ্যাস বা বাষ্প প্রবেশ করানো হয়।
* **শক্তি প্রয়োগ:** বৈদ্যুতিক শক্তি (যেমন: রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি বা মাইক্রোওয়েভ) প্রয়োগ করে গ্যাসকে প্লাজমা অবস্থায় রূপান্তরিত করা হয়।
* **আয়নাইজেশন:** প্লাজমার ভেতর ইলেকট্রন, আয়ন এবং মুক্ত র‍্যাডিকাল তৈরি হয়। এই সক্রিয় কণাগুলো মনোমার অণুগুলোকে ভেঙে ফেলে এবং নতুন রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করে।
* **অবক্ষেপণ :** এই নতুন গঠিত কণাগুলো সাবস্ট্রেট বা কাঙ্ক্ষিত বস্তুর পৃষ্ঠতলে জমা হয়ে একটি অত্যন্ত শক্ত ও পাতলা পলিমার স্তর তৈরি করে।
প্লাজমাতে আয়ন, মুক্ত র‍্যাডিকেল এবং ইলেকট্রনের মতো অনেক প্রজাতি থাকে, তাই পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ায় কোনটি সবচেয়ে বেশি অবদান রাখে তা দেখা গুরুত্বপূর্ণ। ওয়েস্টউড এবং অন্যান্যদের দ্বারা প্রস্তাবিত প্রথম প্রক্রিয়াটি ছিল ক্যাটানিক পলিমারাইজেশন কারণ একটি সরাসরি কারেন্ট সিস্টেমে পলিমারাইজেশন মূলত ক্যাথোডে ঘটে। যাইহোক, আরও তদন্তের ফলে এই বিশ্বাস তৈরি হয়েছে যে প্রক্রিয়াটি একটি র‍্যাডিকাল পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার মতো, কারণ র‍্যাডিকেলগুলি ফিল্মে আটকা পড়ে এবং অলিগোমারগুলির পুনঃপ্রবর্তনের মাধ্যমে সমাপ্তি কাটিয়ে ওঠা যায়। অন্যান্য গতিবিদ্যা গবেষণাও এই তত্ত্বকে সমর্থন করে বলে মনে হচ্ছে।

যাইহোক, ১৯৯০-এর দশকের মাঝামাঝি থেকে অত্যন্ত কার্যকরী প্লাজমা পলিমার গঠনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে বেশ কয়েকটি গবেষণাপত্র ক্যাটেশনের জন্য আরও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে, বিশেষ করে যেখানে প্লাজমা আবরণ সংঘর্ষহীন। প্লাজমা আয়নের ঘনত্ব কম এবং ফলস্বরূপ পৃষ্ঠে আয়ন প্রবাহ কম এই ধারণাটিকে চ্যালেঞ্জ করা হয়েছে, উল্লেখ করে যে আয়ন প্রবাহ বোহম শিথ মানদণ্ড অনুসারে নির্ধারিত হয় অর্থাৎ আয়ন প্রবাহ ইলেকট্রন তাপমাত্রার বর্গমূলের সমানুপাতিক, RT নয়।

পলিমারাইজেশনে, গ্যাস ফেজ এবং পৃষ্ঠের বিক্রিয়া উভয়ই ঘটে, তবে উচ্চ এবং নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে প্রক্রিয়াটি ভিন্ন। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে, এটি প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যবর্তীতে ঘটে, যেখানে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে পলিমারাইজেশন মূলত পৃষ্ঠের উপর ঘটে। পলিমারাইজেশন হওয়ার সাথে সাথে, চেম্বারের ভিতরে চাপ একটি বদ্ধ সিস্টেমে হ্রাস পায়, কারণ গ্যাস-ফেজ মনোমারগুলি কঠিন পলিমারে যায়। পলিমারাইজেশন কীভাবে ঘটতে পারে তার একটি উদাহরণ চিত্র চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে, যেখানে সর্বাধিক প্রচুর পথটি নীল রঙে ডাবল তীর সহ দেখানো হয়েছে, পাশের পথগুলি কালো রঙে দেখানো হয়েছে। পলিমারাইজেশনের সময় গ্যাস গঠনের মাধ্যমে অ্যাবলেশন ঘটে। পলিমারাইজেশনের দুটি পথ রয়েছে, হয় প্লাজমা অবস্থা বা প্লাজমা-প্ররোচিত প্রক্রিয়া, যা উভয়ই জমা পলিমারের দিকে নিয়ে যায়।

পলিমারগুলি ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠ ছাড়া অনেক সাবস্ট্রেটে জমা হতে পারে, যেমন কাচ, অন্যান্য জৈব পলিমার বা ধাতু, যখন একটি পৃষ্ঠ ইলেক্ট্রোডের সামনে স্থাপন করা হয়, অথবা তাদের মাঝখানে স্থাপন করা হয়। ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠ থেকে তাদের তৈরি করার ক্ষমতা সম্ভবত একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া হতে পারে, যখন অন্যান্য পৃষ্ঠে সহযোজী সংযুক্তি সম্ভব।

পলিমারাইজেশন সম্ভবত আয়নিক এবং/অথবা র‍্যাডিকাল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটতে পারে যা গ্লো ডিসচার্জ থেকে তৈরি প্লাজমা দ্বারা শুরু হয়। প্যারিলিন পলিমারাইজেশনের তাপীয় সূচনার উপর ভিত্তি করে ইয়াসুদা যে ক্লাসিক দৃষ্টিভঙ্গি উপস্থাপন করেছেন তা হল যে কোনও সময়ে অনেক বংশবিস্তারকারী প্রজাতি উপস্থিত থাকে। এই চিত্রটি দুটি ভিন্ন পথ দেখায় যার মাধ্যমে পলিমারাইজেশন ঘটতে পারে।প্রথম পথটি হল একটি মনোফাংশনালাইজেশন প্রক্রিয়া, যা একটি স্ট্যান্ডার্ড ফ্রি র‍্যাডিকেল পলিমারাইজেশন মেকানিজম (M•)-এর সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ - যদিও এই সতর্কতার সাথে যে প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিগুলি আয়নিক হতে পারে এবং অগত্যা র‍্যাডিকেল নয়। দ্বিতীয় পথটি একটি দ্বিকারক প্রক্রিয়াকে বোঝায়, যার মধ্যে উদাহরণস্বরূপ একই মনোমার (•M•) এর উপর একটি ক্যাটানিক এবং একটি র‍্যাডিকেল প্রচার কেন্দ্র থাকতে পারে। এর ফলে 'পলিমার' একটি প্রজাতির একাধিক পথ, যেমন একটি পৃষ্ঠ বা অন্য মনোমার দ্বারা একাধিক দিকে বৃদ্ধি পেতে পারে। এই সম্ভাবনার কারণে ইয়াসুদা প্রক্রিয়াটিকে খুব দ্রুত ধাপে-বৃদ্ধি পলিমারাইজেশন হিসাবে অভিহিত করতে পারেন। চিত্রে, Mx মূল মনোমার অণু বা ক্লোরিন, ফ্লোরিন এবং হাইড্রোজেনের মতো অনেক বিয়োজন পণ্যের যেকোনো একটিকে বোঝায়। M• প্রজাতিগুলি সেইগুলিকে বোঝায় যা সক্রিয় এবং নতুন সহযোজী বন্ধন গঠনের জন্য বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে সক্ষম। •M• প্রজাতিগুলি একটি সক্রিয় দ্বিকারক মনোমার প্রজাতিকে বোঝায়। সাবস্ক্রিপ্ট i, j, এবং k জড়িত বিভিন্ন প্রজাতির আকার দেখায়। যদিও মৌলগুলি সক্রিয় প্রজাতির প্রতিনিধিত্ব করে, পলিমারাইজেশনে যেকোনো আয়ন বা র‍্যাডিকেল ব্যবহার করা যেতে পারে। এখানে দেখা যাচ্ছে, প্লাজমা পলিমারাইজেশন একটি অত্যন্ত জটিল প্রক্রিয়া, যার হার থেকে শুরু করে চেইনের দৈর্ঘ্য পর্যন্ত অনেক পরামিতি প্রভাবিত করে।

প্লাজমা প্যারামিটার পরিবর্তন করে একটি নির্দিষ্ট পথ নির্বাচন বা পছন্দ করা সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, নির্বাচিত মনোমার সহ পালসড প্লাজমা অনেক বেশি নিয়মিত পলিমার কাঠামোর পক্ষে বলে মনে হয় এবং এটি অনুমান করা হয়েছে যে এগুলি প্লাজমা অফ-টাইমে (মৌলিক) চেইন বৃদ্ধির মতো একটি প্রক্রিয়া দ্বারা বৃদ্ধি পায়।

### সাধারণ বৈশিষ্ট্য
প্লাজমা পলিমারের বেশ কিছু বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

* **ক্রস-লিঙ্কিং:** এই পলিমারগুলো জালের মতো একে অপরের সাথে দৃঢ়ভাবে যুক্ত থাকে, যা এদের রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল করে তোলে।
* **পিন-হোল মুক্ত:** এই প্রক্রিয়ায় তৈরি আবরণগুলো সাধারণত কোনো সূক্ষ্ম ছিদ্র বা ত্রুটিমুক্ত হয়।
* **আঠালো ভাব (Adhesion):** এরা প্লাস্টিক, ধাতু বা কাঁচের মতো বিভিন্ন ধরনের পৃষ্ঠতলে খুব শক্তভাবে লেগে থাকে।
* **অদ্রবণীয়তা:** উচ্চ মাত্রার ক্রস-লিঙ্কিংয়ের কারণে এরা বেশিরভাগ প্রচলিত দ্রাবকে (solvent) দ্রবীভূত হয় না।
প্লাজমা পলিমারের বৈশিষ্ট্য প্রচলিত পলিমারের থেকে অনেক আলাদা। যদিও উভয় প্রকার মনোমারের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভরশীল, প্লাজমা পলিমারের বৈশিষ্ট্য চুল্লির নকশা এবং প্লাজমা পলিমার যে স্তরে জমা হয় তার রাসায়নিক ও ভৌত বৈশিষ্ট্যের উপর অনেক বেশি নির্ভর করে। চুল্লির মধ্যে যেখানে জমা হয় তার অবস্থানও ফলস্বরূপ পলিমারের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। প্রকৃতপক্ষে, একটি একক মনোমারের সাথে প্লাজমা পলিমারাইজেশন ব্যবহার করে এবং চুল্লি, সাবস্ট্রেট ইত্যাদি পরিবর্তন করে বিভিন্ন ধরণের পলিমার প্রস্তুত করা যেতে পারে, যার প্রতিটির ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য আলাদা। এই কারণগুলির উপর পলিমার বৈশিষ্ট্যের বৃহৎ নির্ভরতা মৌলিক বৈশিষ্ট্যের একটি সেট নির্ধারণ করা কঠিন করে তোলে, তবে কয়েকটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা প্লাজমা পলিমারকে প্রচলিত পলিমার থেকে আলাদা করে।

প্রচলিত পলিমার এবং প্লাজমা পলিমারের মধ্যে সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হল প্লাজমা পলিমারগুলিতে নিয়মিত পুনরাবৃত্তি ইউনিট থাকে না। উপরে আলোচনা করা হয়েছে যে কোনও সময়ে বিভিন্ন বংশবিস্তারকারী প্রজাতির সংখ্যার কারণে, ফলস্বরূপ পলিমার শৃঙ্খলগুলি অত্যন্ত শাখাযুক্ত এবং এলোমেলোভাবে উচ্চ মাত্রার ক্রস-লিঙ্কিংয়ের মাধ্যমে সমাপ্ত হয়। প্লাজমা পলিমারাইজড ইথিলিনের জন্য প্রস্তাবিত কাঠামোর একটি উদাহরণ চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে যা ক্রস-লিঙ্কিং এবং শাখা-প্রশাখার বৃহৎ পরিসর প্রদর্শন করে।

সমস্ত প্লাজমা পলিমারে মুক্ত র‍্যাডিকেলও থাকে। উপস্থিত মুক্ত র‍্যাডিকেলের পরিমাণ পলিমারের মধ্যে পরিবর্তিত হয় এবং মনোমারের রাসায়নিক কাঠামোর উপর নির্ভর করে। যেহেতু আটকে থাকা মুক্ত র‍্যাডিকেলগুলির গঠন প্লাজমা পলিমারের বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার সাথে আবদ্ধ, তাই পলিমারগুলির সামগ্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি সরাসরি মুক্ত র‍্যাডিকেলের সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত।

প্লাজমা পলিমারগুলিতে অভ্যন্তরীণ চাপও থাকে। যদি একটি প্লাজমা পলিমারের একটি পুরু স্তর একটি কাচের স্লাইডে জমা হয়, তাহলে প্লাজমা পলিমারটি বাকল হয়ে যায় এবং প্রায়শই ফাটল ধরে। পলিমার জমার সময় প্লাজমা পলিমারে তৈরি অভ্যন্তরীণ চাপের কারণে কার্লিংটি দায়ী করা হয়। কার্লিং এর মাত্রা মনোমারের পাশাপাশি প্লাজমা পলিমারাইজেশনের অবস্থার উপর নির্ভর করে।

বেশিরভাগ প্লাজমা পলিমার অদ্রবণীয় এবং অদ্রবণীয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি পলিমারগুলিতে প্রচুর পরিমাণে ক্রস-লিংকিংয়ের কারণে, যা পূর্বে আলোচনা করা হয়েছে। ফলস্বরূপ, এই পলিমারগুলির জন্য গতিপথের দৈর্ঘ্য যথেষ্ট দীর্ঘ হওয়া উচিত, যাতে এই বৈশিষ্ট্যগুলি একটি বিন্দু পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

প্লাজমা পলিমারগুলির ব্যাপ্তিযোগ্যতাও প্রচলিত পলিমারগুলির থেকে অনেক আলাদা। বৃহৎ-স্কেল সেগমেন্টাল গতিশীলতার অনুপস্থিতি এবং পলিমারগুলির মধ্যে উচ্চ মাত্রার ক্রস-লিংকিংয়ের কারণে, ছোট অণুগুলির ব্যাপ্তি "দ্রবণ-প্রসারণ" বা এই ধরনের ছোট পারমিয়েন্টের জন্য আণবিক-স্তরের চালনীর সাধারণ প্রক্রিয়াগুলিকে কঠোরভাবে অনুসরণ করে না। প্লাজমা পলিমারগুলির ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৈশিষ্ট্যগুলি এই দুটি আদর্শ ক্ষেত্রের মধ্যে পড়ে।

প্লাজমা পলিমারগুলির একটি চূড়ান্ত সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল আঠালো ক্ষমতা। একটি প্রদত্ত প্লাজমা পলিমারের আঠালো ক্ষমতার সুনির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য, যেমন পৃষ্ঠ স্তরের পুরুত্ব এবং বৈশিষ্ট্যগুলি, আবার একটি প্রদত্ত প্লাজমা পলিমারের জন্য নির্দিষ্ট এবং কয়েকটি সাধারণীকরণ করা যেতে পারে।

### প্রয়োগ ক্ষেত্র
প্লাজমা পলিমারাইজেশন বর্তমান প্রযুক্তিতে অনেক গুরুত্বপূর্ণ কাজে ব্যবহৃত হয়:

* **সুরক্ষামূলক আবরণ:** ধাতুর ক্ষয় রোধ  এবং স্ক্র্যাচ প্রতিরোধের জন্য চশমার লেন্সে এটি ব্যবহৃত হয়।
* **বায়োমেডিক্যাল:** মেডিকেল ইমপ্ল্যান্ট বা কৃত্রিম অঙ্গপ্রত্যঙ্গের পৃষ্ঠতলে এমন আবরণ দেওয়া হয় যা শরীরের রক্ত বা কোষের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়।
* **ইলেকট্রনিক্স:** সেমিকন্ডাক্টর তৈরিতে এবং ইনসুলেটিং লেয়ার বা নিরোধক স্তর হিসেবে এটি ব্যবহৃত হয়।
* **টেক্সটাইল:** কাপড়ের ওপর এমন স্তর দেওয়া হয় যা জলরোধী বা ময়লা প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য দেয়।

### প্লাজমা পলিমারাইজেশনের ধাপসমূহ
গবেষকদের মতে, এই প্রক্রিয়াটি মূলত **র‍্যাডিকাল চেইন পলিমারাইজেশনের** মতো কাজ করে না। ইয়াসুদা (Yasuda) নামক একজন বিজ্ঞানী একে "প্লাজমা-স্টেট পলিমারাইজেশন" এবং "প্লাজমা-ইনডিউসড পলিমারাইজেশন" এই দুই ভাগে ভাগ করেছেন। এতে মনোমার অণুগুলো বারবার ভেঙে পুনরায় জোড়া লেগে একটি অগোছালো কিন্তু শক্তিশালী কাঠামো তৈরি করে।

মনোমার টেবিলে দেখা যাচ্ছে, এই পদ্ধতিতে অনেক সরল মনোমার সহজেই পলিমারাইজ করা হয়, তবে বেশিরভাগই ছোট আয়নাইজেবল প্রজাতি হতে হবে কারণ তাদের প্লাজমা অবস্থায় যেতে সক্ষম হতে হবে। যদিও একাধিক বন্ধন সহ মনোমারগুলি সহজেই পলিমারাইজ করা হয়, এটি কোনও প্রয়োজনীয়তা নয়, কারণ ইথেন, সিলিকন এবং আরও অনেকগুলি পলিমারাইজ করা হয়। অন্যান্য শর্তাবলী বিদ্যমান। ইয়াসুদা এবং অন্যান্যরা 28 টি মনোমার অধ্যয়ন করেছেন এবং দেখেছেন যে অ্যারোমেটিক গ্রুপ, সিলিকন, ওলেফিনিক গ্রুপ বা নাইট্রোজেন (NH, NH2, CN) ধারণকারী মনোমারগুলি সহজেই পলিমারাইজেবল ছিল, যখন অক্সিজেন, হ্যালাইড, অ্যালিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বন এবং চক্রীয় হাইড্রোকার্বন ধারণকারীগুলি আরও সহজেই পচে গিয়েছিল। পরবর্তী যৌগগুলিতে আরও বেশি অ্যাবলেশন বা পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া উপস্থিত থাকে, যা স্থিতিশীল পলিমার গঠনে বাধা দেয়। স্টাইরিনের কোপলিমারগুলিতে N2, H2O এবং CO অন্তর্ভুক্ত করাও সম্ভব।

প্লাজমা পলিমারগুলিকে এক ধরণের গ্রাফ্ট পলিমার হিসাবে ভাবা যেতে পারে কারণ এগুলি একটি সাবস্ট্রেট থেকে জন্মানো হয়। এই পলিমারগুলি প্রায় অভিন্ন পৃষ্ঠতল জমা তৈরি করে বলে জানা যায়, যা তাদের অন্যতম পছন্দসই বৈশিষ্ট্য। এই প্রক্রিয়া থেকে তৈরি পলিমারগুলি প্রায়শই প্লাজমাতে উপস্থিত একাধিক বংশবিস্তারকারী প্রজাতির কারণে ক্রস-লিঙ্ক এবং শাখা তৈরি করে। এর ফলে প্রায়শই খুব অদ্রবণীয় পলিমার তৈরি হয়, যা এই প্রক্রিয়াটিকে একটি সুবিধা দেয়, কারণ হাইপারব্রাঞ্চড পলিমারগুলি দ্রাবক ছাড়াই সরাসরি জমা হতে পারে।

পলিমার

সাধারণ পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে: পলিথিওফিন, পলিহেক্সাফ্লুরোপ্রোপিলিন, পলিটেট্রামিথাইলটিন, পলিহেক্সামিথাইলডিসিলোক্সেন, পলিটেট্রামিথাইলডিসিলোক্সেন, পলিপাইরিডিন, পলিফুরান এবং পলি-2-মিথাইলক্সাজোলিন।

পলিমারাইজেশনের ক্রমহ্রাসমান হার অনুসারে নিম্নলিখিতগুলি তালিকাভুক্ত করা হয়েছে: পলিস্টাইরিন, পলিমিথাইল স্টাইরিন, পলিসাইক্লোপেন্টাডিন, পলিঅ্যাক্রিলেট, পলিমিথাইল অ্যাক্রিলেট, পলিমিথাইল মেথাক্রিলেট, পলিভিনাইল অ্যাসিটেট, পলিআইসোপ্রিন, পলিআইসোবুটিন এবং পলিইথিলিন।

এই পদ্ধতি দ্বারা তৈরি প্রায় সমস্ত পলিমারের চেহারা চমৎকার, স্বচ্ছ এবং উল্লেখযোগ্যভাবে ক্রস-লিঙ্কযুক্ত। বংশবিস্তারকারী প্রজাতির উপর ভিত্তি করে প্লাজমা পলিমারাইজেশন পদ্ধতিতে রৈখিক পলিমার সহজেই তৈরি হয় না। এই পদ্ধতিতে আরও অনেক পলিমার তৈরি করা যেতে পারে।

### সুবিধা ও সীমাবদ্ধতা
**সুবিধা:**

* যেকোনো ধরনের গ্যাস বা মনোমার থেকে পলিমার তৈরি করা সম্ভব।
* প্রক্রিয়াটি শুষ্ক (dry process), তাই কোনো ক্ষতিকর তরল রাসায়নিক বর্জ্য তৈরি হয় না।
* খুবই পাতলা (ন্যানোমিটার স্কেলে) আবরণ তৈরি করা যায়।

**সীমাবদ্ধতা:**

* এই প্রক্রিয়ার রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলো অত্যন্ত জটিল এবং নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন।
* পুরো প্রক্রিয়াটি একটি ব্যয়বহুল ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে করতে হয়।
* গঠিত পলিমারের রাসায়নিক গঠন এবং মনোমার অণুর মূল গঠন সবসময় এক থাকে না।
প্লাজমা পলিমারাইজেশন অন্যান্য পলিমারাইজেশন পদ্ধতির তুলনায় সাধারণভাবে বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে। প্লাজমা পলিমারাইজেশনের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল জৈব যৌগের পলিমার ফিল্ম তৈরি করার ক্ষমতা যা স্বাভাবিক রাসায়নিক পলিমারাইজেশন পরিস্থিতিতে পলিমারাইজ হয় না। প্রায় সমস্ত মনোমার, এমনকি স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন এবং ডাবল বন্ডের মতো পলিমারাইজেবল কাঠামো ছাড়াই জৈব যৌগগুলিকেও এই কৌশলের মাধ্যমে পলিমারাইজ করা যেতে পারে।

দ্বিতীয় সুবিধা হল প্রচলিত আবরণ প্রক্রিয়ার তুলনায় পলিমারগুলির আবরণ হিসাবে প্রয়োগের সহজতা। প্রচলিত পলিমার দিয়ে একটি সাবস্ট্রেট আবরণ করার জন্য বেশ কয়েকটি ধাপের প্রয়োজন হলেও, প্লাজমা পলিমারাইজেশন মূলত এক ধাপে এই সমস্ত সম্পন্ন করে। এটি একটি পরিষ্কার এবং 'সবুজ' সংশ্লেষণ এবং আবরণ প্রক্রিয়ার দিকে পরিচালিত করে কারণ পলিমার প্রস্তুতির সময় কোনও দ্রাবকের প্রয়োজন হয় না এবং ফলস্বরূপ পলিমার পরিষ্কার করারও প্রয়োজন হয় না। সংশ্লেষণের আরেকটি 'সবুজ' দিক হল পলিমার প্রস্তুতির জন্য কোনও ইনিশিয়েটরের প্রয়োজন হয় না কারণ পুনর্ব্যবহারযোগ্য ইলেক্ট্রোড প্রতিক্রিয়া এগিয়ে নিয়ে যায়। ফলস্বরূপ পলিমার আবরণগুলির সাধারণ আবরণের তুলনায় বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে। এই সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে প্রায় পিনহোল-মুক্ত, অত্যন্ত ঘন এবং আবরণের পুরুত্ব সহজেই পরিবর্তিত হতে পারে।

প্লাজমা পলিমারাইজেশনের ক্ষেত্রে প্রচলিত পদ্ধতির তুলনায় বেশ কিছু অসুবিধা রয়েছে। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য অসুবিধা হল প্রক্রিয়াটির উচ্চ ব্যয়। পলিমারাইজেশনের জন্য একটি ভ্যাকুয়াম সিস্টেম প্রয়োজন, যা সেট-আপের দাম উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

আরেকটি অসুবিধা হল প্লাজমা প্রক্রিয়াগুলির জটিলতা। জটিলতার কারণে, পরিবর্তনের পরে পৃষ্ঠের রাসায়নিক গঠনের উপর ভাল নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা সহজ নয়। ফলস্বরূপ পলিমারের রাসায়নিক গঠনের উপর প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির প্রভাবের অর্থ হল সর্বোত্তম অবস্থা নির্ধারণ করতে দীর্ঘ সময় লাগতে পারে। প্রক্রিয়াটির জটিলতার কারণে ফলস্বরূপ পলিমারটি কেমন দেখাবে তা তত্ত্ব করাও অসম্ভব হয়ে পড়ে, প্রচলিত পলিমারগুলির বিপরীতে যা মনোমারের উপর ভিত্তি করে সহজেই নির্ধারণ করা যায়।

প্রয়োগ

প্লাজমা পলিমারাইজেশনের সুবিধাগুলি এই পলিমারগুলির প্রয়োগের উপর যথেষ্ট গবেষণার ফলে হয়েছে। প্লাজমা পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে গঠিত পলিমারগুলির দ্বারা প্রদত্ত বিশাল ভিন্ন রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের অর্থ হল এগুলি অগণিত বিভিন্ন সিস্টেমে প্রয়োগ করা যেতে পারে। আনুগত্য, যৌগিক উপকরণ, প্রতিরক্ষামূলক আবরণ, মুদ্রণ, ঝিল্লি, জৈব চিকিৎসা প্রয়োগ, জল পরিশোধন ইত্যাদি থেকে শুরু করে অ্যাপ্লিকেশনগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছে।

১৯৮০ সাল থেকে বিশেষ আগ্রহের বিষয় হলো কার্যকরী প্লাজমা পলিমার ফিল্মের জমাকরণ। উদাহরণস্বরূপ, জৈবিক ইমপ্লান্টের জন্য জৈব-সামঞ্জস্যতা উন্নত করার এবং সুপার-হাইড্রোফোবিক আবরণ তৈরির জন্য কার্যকরী ফিল্ম ব্যবহার করা হয়। কোষ সংযুক্তি, প্রোটিন বাঁধাই এবং অ্যান্টি-ফাউলিং পৃষ্ঠের জন্য জৈব উপাদানগুলিতেও এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। কম-শক্তি এবং চাপের প্লাজমা ব্যবহারের মাধ্যমে, উচ্চ কার্যকরী ধারণ অর্জন করা যেতে পারে যার ফলে কিছু পণ্যের জৈব-সামঞ্জস্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে, যার একটি সহজ উদাহরণ হল বর্ধিত-পরিধানের কন্টাক্ট লেন্সের বিকাশ। এই সাফল্যের কারণে, জল চিকিত্সা এবং ক্ষত ব্যবস্থাপনার মতো পূর্বে সম্পর্কহীন ক্ষেত্রগুলিতে কর্মীরা কার্যকরী প্লাজমা পলিমারের বিশাল সম্ভাবনা ধীরে ধীরে উপলব্ধি করছেন। ন্যানোপ্যাটার্নিং, 3D স্ক্যাফোল্ডস, মাইক্রো-চ্যানেল আবরণ এবং মাইক্রোএনক্যাপসুলেশনের মতো উদীয়মান প্রযুক্তিগুলি এখন কার্যকরী প্লাজমা পলিমারও ব্যবহার করছে, যে ক্ষেত্রগুলির জন্য ঐতিহ্যবাহী পলিমারগুলি প্রায়শই অনুপযুক্ত।

প্লাজমা পলিমার ফিল্মগুলিকে পারমিয়েশন মেমব্রেন হিসাবে ব্যবহার করার উপর গবেষণার একটি উল্লেখযোগ্য ক্ষেত্র রয়েছে। ছিদ্রযুক্ত স্তরগুলিতে জমা হওয়া প্লাজমা পলিমারগুলির ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণ পলিমার ফিল্মগুলির চেয়ে আলাদা। বৈশিষ্ট্যগুলি জমা এবং পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন, ইথানল এবং জল পৃথকীকরণের জন্য ঝিল্লি হিসাবে প্লাজমা পলিমার, এবং জলীয় বাষ্প প্রবেশের উপর অধ্যয়ন করা হয়েছে। বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লি হিসাবে প্লাজমা পলিমারাইজড পাতলা ফিল্মের প্রয়োগও যথেষ্ট মনোযোগ পেয়েছে। ইয়াসুদা এবং অন্যান্যরা দেখিয়েছেন যে নাইট্রোজেনযুক্ত মনোমার থেকে তৈরি প্লাজমা পলিমারাইজেশন দিয়ে প্রস্তুত ঝিল্লিগুলি প্রতিদিন 6.4 গ্যালন/ফুট2 প্রবাহের সাথে 98% পর্যন্ত লবণ প্রত্যাখ্যান করতে পারে। আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে ঝিল্লির মনোমার পরিবর্তন করলে অন্যান্য বৈশিষ্ট্যও পাওয়া যায়, যেমন ক্লোরিন প্রতিরোধ।

প্লাজমা-পলিমারাইজড ফিল্মগুলিতে বৈদ্যুতিক প্রয়োগও পাওয়া গেছে। প্লাজমা পলিমারগুলিতে প্রায়শই অনেক মেরু গোষ্ঠী থাকে, যা পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন বাতাসে অক্সিজেনের সাথে র্যাডিকেলগুলি বিক্রিয়া করলে তৈরি হয়, প্লাজমা পলিমারগুলি পাতলা ফিল্ম আকারে ভাল ডাইলেক্ট্রিক উপাদান হিসাবে প্রত্যাশিত ছিল। গবেষণায় দেখা গেছে যে প্লাজমা পলিমারগুলির সাধারণত উচ্চতর ডাইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য থাকে। কিছু প্লাজমা পলিমার তাদের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের কারণে রাসায়নিক সংবেদী ডিভাইস হিসাবে প্রয়োগ করা হয়েছে।প্লাজমা পলিমারগুলি আর্দ্রতা, প্রোপেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের জন্য রাসায়নিক সংবেদী ডিভাইস হিসাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। এখনও পর্যন্ত বার্ধক্য এবং আর্দ্রতার বিরুদ্ধে অস্থিরতার সমস্যাগুলি তাদের বাণিজ্যিক প্রয়োগ সীমিত করেছে।

আবরণ হিসাবে প্লাজমা পলিমারের প্রয়োগও অধ্যয়ন করা হয়েছে। টেট্রামেথক্সিসিলেন থেকে তৈরি প্লাজমা পলিমারগুলি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ হিসাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং পলিথিন এবং পলিকার্বোনেটের কঠোরতা বৃদ্ধি করতে দেখা গেছে। প্লাস্টিকের লেন্সগুলিকে আবরণ করার জন্য প্লাজমা পলিমারের ব্যবহার ক্রমশ জনপ্রিয় হচ্ছে। প্লাজমা জমা সহজেই বাঁকা উপকরণগুলিকে ভাল অভিন্নতার সাথে আবরণ করতে পারে, যেমন বাইফোকাল। ব্যবহৃত বিভিন্ন প্লাজমা পলিমারগুলি কেবল স্ক্র্যাচ প্রতিরোধীই নয় বরং হাইড্রোফোবিকও হতে পারে যা অ্যান্টি-ফগিং প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে। টিউনেবল ওয়েটেবিলিটি এবং রিভার্সিবল সুইচেবল পিএইচ-প্রতিক্রিয়াশীলতা সহ প্লাজমা পলিমার পৃষ্ঠগুলি ড্রাগ ডেলিভারি, জৈব পদার্থ প্রকৌশল, তেল/জল পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া, সেন্সর এবং জৈব জ্বালানি কোষের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে আশাব্যঞ্জক সম্ভাবনা দেখিয়েছে।