Vă amintiți de melamină? Este faimosul „aditiv pentru lapte praf”, dar, în mod surprinzător, s-ar putea să fie „transformată”.

Pe 2 februarie, o lucrare de cercetare a fost publicată în Nature, principala revistă științifică internațională, care susținea că melamina poate fi transformată într-un material mai dur decât oțelul și mai ușor decât plasticul, spre marea surprindere a oamenilor. Lucrarea a fost publicată de o echipă condusă de renumitul om de știință în domeniul materialelor Michael Strano, profesor în cadrul Departamentului de Inginerie Chimică de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, iar primul autor a fost cercetătorul postdoctoral Yuwei Zeng.

Se pare că au numitmaterial înventilat din melamină 2DPA-1, un polimer bidimensional care se auto-asamblează în foi pentru a forma un material mai puțin dens, dar extrem de rezistent, de înaltă calitate, pentru care au fost depuse două brevete.

Melamina, cunoscută în mod obișnuit sub numele de dimetilamină, este un cristal monoclinic alb care arată similar cu laptele.

Melamina este insipidă și ușor solubilă în apă, dar și în metanol, formaldehidă, acid acetic, glicerină, piridină etc. Este insolubilă în acetonă și eter. Este dăunătoare organismului uman, iar atât China, cât și OMS au specificat că melamina nu ar trebui utilizată în procesarea alimentelor sau ca aditivi alimentari, însă, de fapt, melamina este încă foarte importantă ca materie primă chimică și materie primă pentru construcții, în special în vopsele, lacuri, plăci, adezivi și alte produse cu o mulțime de aplicații.

Formula moleculară a melaminei este C3H6N6, iar greutatea moleculară este de 126,12. Prin formula sa chimică, putem ști că melamina conține trei elemente: carbon, hidrogen și azot și are structura inelelor de carbon și azot. Oamenii de știință de la MIT au descoperit în experimentele lor că acești monomeri ai moleculelor de melamină pot crește pe două dimensiuni în condiții adecvate, iar legăturile de hidrogen din molecule vor fi fixate împreună, formând o stivuire constantă, la fel ca structura hexagonală formată de grafenul bidimensional. Această structură este foarte stabilă și puternică, astfel încât melamina este transformată într-o folie bidimensională de înaltă calitate numită poliamidă în mâinile oamenilor de știință.

Materialul este, de asemenea, ușor de fabricat, a spus Strano, și poate fi produs spontan în soluție, din care pelicula 2DPA-1 poate fi ulterior îndepărtată, oferind o modalitate ușoară de a produce materialul extrem de rezistent, dar subțire, în cantități mari.

Cercetătorii au descoperit că noul material are un modul de elasticitate, o măsură a forței necesare pentru deformare, de patru până la șase ori mai mare decât cel al sticlei antiglonț. De asemenea, au descoperit că, în ciuda faptului că este de o șesime din densitatea oțelului, polimerul are o rezistență la curgere de două ori mai mare decât forța necesară pentru a rupe materialul.

O altă proprietate cheie a materialului este etanșeitatea sa. În timp ce alți polimeri constau din lanțuri răsucite cu goluri prin care poate scăpa gazul, noul material este format din monomeri care se lipesc între ei ca niște blocuri de Lego, iar moleculele nu pot trece printre ei.

„Acest lucru ne permite să creăm acoperiri ultra-subțiri, complet rezistente la pătrunderea apei sau a gazelor”, au spus oamenii de știință. „Acest tip de acoperire de barieră ar putea fi utilizat pentru a proteja metalele din mașini și alte vehicule sau structuri metalice.”

Acum, cercetătorii studiază mai detaliat modul în care acest polimer particular poate fi format în foi bidimensionale și încearcă să-i modifice compoziția moleculară pentru a crea alte tipuri de materiale noi.

Este clar că acest material este foarte căutat și, dacă poate fi produs în masă, ar putea aduce schimbări majore în domeniile auto, aerospațial și al protecției balistice. În special în domeniul vehiculelor cu energie nouă, deși multe țări intenționează să elimine treptat vehiculele pe bază de combustibil după 2035, gama actuală de vehicule cu energie nouă este încă o problemă. Dacă acest nou material poate fi utilizat în domeniul auto, înseamnă că greutatea vehiculelor cu energie nouă va fi redusă considerabil, dar va reduce și pierderile de putere, ceea ce va îmbunătăți indirect autonomia vehiculelor cu energie nouă.