Kas mäletate melamiini?See on kurikuulus "piimapulbri lisand", kuid üllataval kombel võib seda "muundada".

2. veebruaril avaldati juhtivas rahvusvahelises teadusajakirjas Nature uurimistöö, milles väidetakse, et melamiinist saab inimeste suureks üllatuseks valmistada materjali, mis on terasest kõvem ja plastikust kergem.Selle artikli avaldas meeskond, mida juhtis tuntud materjaliteadlane Michael Strano, Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi keemiatehnika osakonna professor, ja esimene autor oli järeldoktor Yuwei Zeng.

Väidetavalt nimetasid nadmaterjal sisseõhutatud melamiinist 2DPA-1, kahemõõtmelisest polümeerist, mis koondub ise lehtedeks, moodustades vähem tiheda, kuid ülitugeva kvaliteetse materjali, millele on esitatud kaks patenti.

Melamiin, üldtuntud kui dimetüülamiin, on valge monokliiniline kristall, mis näeb välja sarnane piimaga p

Melamiin on maitsetu ja lahustub vähesel määral vees, aga ka metanoolis, formaldehüüdis, äädikhappes, glütseriinis, püridiinis jne. Ei lahustu atsetoonis ja eetris.See on inimorganismile kahjulik ning nii Hiina kui ka WHO on täpsustanud, et melamiini ei tohi kasutada toiduainete töötlemisel ega toidu lisaainetes, kuid tegelikult on melamiin endiselt väga oluline keemilise toorainena ja ehituse toorainena, eriti värvides, lakkides, plaatidel, liimidel ja muudel toodetel on palju rakendusi.

Melamiini molekulvalem on C3H6N6 ja molekulmass on 126,12.Selle keemilise valemi kaudu saame teada, et melamiin sisaldab kolme elementi, süsinikku, vesinikku ja lämmastikku, ning sisaldab süsiniku- ja lämmastikutsüklite struktuuri ning MIT-i teadlased leidsid oma katsetes, et need melamiini molekulid võivad õigel ajal kasvada kahes mõõtmes. tingimused ja molekulide vesiniksidemed fikseeritakse kokku, muutes selle konstantseks. Molekulides olevad vesiniksidemed fikseeritakse kokku, muutes selle pidevas virnastamises kettakujuliseks, täpselt nagu kahemõõtmelise grafeeni moodustatud kuusnurkne struktuur , ja see struktuur on väga stabiilne ja tugev, mistõttu melamiin muudetakse teadlaste käes kvaliteetseks kahemõõtmeliseks leheks, mida nimetatakse polüamiidiks.

Materjali valmistamine on ka lihtne, ütles Strano, ja seda saab toota spontaanselt lahuses, millest saab hiljem eemaldada 2DPA-1 kile, pakkudes lihtsat viisi äärmiselt sitke, kuid õhukese materjali valmistamiseks suurtes kogustes.

Teadlased leidsid, et uuel materjalil on elastsusmoodul, mis on deformeerimiseks vajaliku jõu mõõt, mis on neli kuni kuus korda suurem kui kuulikindlal klaasil.Samuti leidsid nad, et vaatamata sellele, et polümeer on terasest ühe kuuendiku tihedusest, on polümeeril kaks korda suurem voolavuspiir ehk materjali purustamiseks vajalik jõud.

Materjali teine ​​oluline omadus on selle õhutihedus.Kui teised polümeerid koosnevad keerdunud ahelatest, mille vahedega gaas pääseb välja, siis uus materjal koosneb monomeeridest, mis kleepuvad kokku nagu legoklotsid ja molekulid ei pääse nende vahele.

See võimaldab meil luua üliõhukesi katteid, mis on täiesti vastupidavad vee või gaasi läbitungimisele,“ ütlesid teadlased.Seda tüüpi tõkkekatet saab kasutada metallide kaitsmiseks autodes ja muudes sõidukites või teraskonstruktsioonides.

Nüüd uurivad teadlased, kuidas seda konkreetset polümeeri saab üksikasjalikumalt vormida kahemõõtmelisteks lehtedeks, ja üritavad muuta selle molekulaarset koostist, et luua muud tüüpi uusi materjale.

On selge, et see materjal on väga ihaldusväärne ja kui seda saab masstootma, võib see tuua suuri muudatusi autotööstuses, kosmosetööstuses ja ballistilise kaitse valdkonnas.Eelkõige uute energiasõidukite valdkonnas, kuigi paljud riigid kavatsevad pärast 2035. aastat järk-järgult loobuda kütusega sõidukitest, kuid praegune uute energiasõidukite valik on endiselt probleem.Kui seda uut materjali saab kasutada autotööstuses, tähendab see, et uute energiasõidukite kaal väheneb oluliselt, aga ka võimsuskadu, mis suurendab kaudselt uute energiasõidukite valikut.