Husker du melamin? Det er det beryktede "melkepulvertilsetningsstoffet", men overraskende nok kan det bli "forvandlet".

2. februar ble det publisert en forskningsartikkel i Nature, det ledende internasjonale vitenskapelige tidsskriftet, som hevder at melamin kan gjøres til et materiale som er hardere enn stål og lettere enn plast, til folks store overraskelse. Oppgaven ble publisert av et team ledet av den anerkjente materialforskeren Michael Strano, en professor ved Institutt for kjemiteknikk ved Massachusetts Institute of Technology, og den første forfatteren var postdoktor Yuwei Zeng.

De har angivelig navngittmateriale iventilert fra melamin 2DPA-1, en todimensjonal polymer som selvmonteres til ark for å danne et mindre tett, men ekstremt sterkt materiale av høy kvalitet, som det er innlevert to patenter for.

Melamin, vanligvis kjent som dimetylamin, er en hvit monoklinisk krystall som ligner melk p

Melamin er smakløst og lite løselig i vann, men også i metanol, formaldehyd, eddiksyre, glyserin, pyridin osv. Det er uløselig i aceton og eter. Det er skadelig for menneskekroppen, og både Kina og WHO har spesifisert at melamin ikke skal brukes i matforedling eller mattilsetningsstoffer, men faktisk er melamin fortsatt veldig viktig som kjemisk råstoff og konstruksjonsråstoff, spesielt i maling, lakk, plater, lim og andre produkter har mange bruksområder.

Molekylformelen for melamin er C3H6N6 og molekylvekten er 126,12. Gjennom sin kjemiske formel kan vi vite at melamin inneholder tre elementer, karbon, hydrogen og nitrogen, og inneholder strukturen til karbon- og nitrogenringer, og forskere ved MIT fant i sine eksperimenter at disse melaminmolekylene kan vokse i to dimensjoner under riktig forhold, og hydrogenbindingene i molekylene vil bli fikset sammen, slik at det er konstant. Hydrogenbindingene i molekylene vil festes sammen, slik at det danner en skive form i konstant stabling, akkurat som den sekskantede strukturen dannet av todimensjonal grafen, og denne strukturen er veldig stabil og sterk, så melamin blir forvandlet til et høykvalitets todimensjonalt ark kalt polyamid i hendene på forskere.

Materialet er også ukomplisert å produsere, sa Strano, og kan produseres spontant i løsning, hvorfra 2DPA-1-filmen senere kan fjernes, noe som gir en enkel måte å lage det ekstremt tøffe, men likevel tynne materialet i store mengder.

Forskerne fant at det nye materialet har en elastisitetsmodul, et mål på kraften som kreves for å deformere, som er fire til seks ganger større enn for skuddsikkert glass. De fant også at til tross for at den er en sjettedel så tett som stål, har polymeren dobbelt så høy flytegrense, eller kraften som kreves for å bryte materialet.

En annen nøkkelegenskap ved materialet er dets lufttetthet. Mens andre polymerer består av vridde kjeder med hull der gass kan unnslippe, består det nye materialet av monomerer som kleber sammen som legoklosser og molekyler ikke kan komme mellom dem.

Dette tillater oss å lage ultratynne belegg som er fullstendig motstandsdyktige mot vann- eller gasspenetrering, sa forskerne. Denne typen barrierebelegg kan brukes til å beskytte metaller i biler og andre kjøretøy eller stålkonstruksjoner."

Nå studerer forskerne hvordan denne spesielle polymeren kan formes til todimensjonale ark mer detaljert og prøver å endre dens molekylære sammensetning for å lage andre typer nye materialer.

Det er klart at dette materialet er svært ønskelig, og hvis det kan masseproduseres, kan det føre til store endringer i bilindustrien, romfart og ballistiske beskyttelsesfelt. Spesielt når det gjelder nye energikjøretøyer, selv om mange land planlegger å fase ut drivstoffkjøretøyer etter 2035, er dagens nye energikjøretøy fortsatt et problem. Hvis dette nye materialet kan brukes innen bilindustrien, betyr det at vekten av nye energikjøretøyer vil bli kraftig redusert, men også for å redusere krafttapet, noe som indirekte vil forbedre rekkevidden til nye energikjøretøyer.