Herinner je je melamine nog?Het is het beruchte “melkpoederadditief”, maar verrassend genoeg kan het “getransformeerd” worden.

Op 2 februari werd een onderzoeksartikel gepubliceerd in Nature, het toonaangevende internationale wetenschappelijke tijdschrift, waarin werd beweerd dat melamine kan worden gemaakt tot een materiaal dat harder is dan staal en lichter dan plastic, tot grote verbazing van mensen.Het artikel werd gepubliceerd door een team onder leiding van de beroemde materiaalwetenschapper Michael Strano, een professor aan de afdeling Chemische Technologie van het Massachusetts Institute of Technology, en de eerste auteur was postdoctoraal collega Yuwei Zeng.

Naar verluidt noemden ze demateriaal binnenontlucht uit melamine 2DPA-1, een tweedimensionaal polymeer dat zichzelf tot platen assembleert om een ​​minder dicht maar toch extreem sterk materiaal van hoge kwaliteit te vormen, waarvoor twee patenten zijn aangevraagd.

Melamine, algemeen bekend als dimethylamine, is een wit monoklien kristal dat lijkt op melk p

Melamine is smaakloos en slecht oplosbaar in water, maar ook in methanol, formaldehyde, azijnzuur, glycerine, pyridine etc. Het is onoplosbaar in aceton en ether.Het is schadelijk voor het menselijk lichaam, en zowel China als de WHO hebben gespecificeerd dat melamine niet mag worden gebruikt in voedselverwerking of voedseladditieven, maar in feite is melamine nog steeds erg belangrijk als chemische grondstof en bouwgrondstof, vooral in verven, lakken, platen, lijmen en andere producten kennen veel toepassingen.

De molecuulformule van melamine is C3H6N6 en het molecuulgewicht is 126,12.Door zijn chemische formule kunnen we weten dat melamine drie elementen bevat, koolstof, waterstof en stikstof, en de structuur bevat van koolstof- en stikstofringen. Wetenschappers van het MIT ontdekten in hun experimenten dat deze melaminemoleculen, monomeren, onder de juiste omstandigheden in twee dimensies kunnen groeien. omstandigheden, en de waterstofbruggen in de moleculen zullen aan elkaar worden gefixeerd, waardoor deze constant blijven. De waterstofbruggen in de moleculen zullen aan elkaar worden gefixeerd, waardoor het een schijfvorm zal vormen die voortdurend wordt gestapeld, net zoals de hexagonale structuur gevormd door tweedimensionaal grafeen , en deze structuur is zeer stabiel en sterk, dus wordt melamine in de handen van wetenschappers omgezet in een tweedimensionaal vel van hoge kwaliteit, polyamide genaamd.

Het materiaal is ook ongecompliceerd te vervaardigen, aldus Strano, en kan spontaan in oplossing worden geproduceerd, waarvan de 2DPA-1-film later kan worden verwijderd, wat een gemakkelijke manier biedt om het extreem sterke maar dunne materiaal in grote hoeveelheden te maken.

De onderzoekers ontdekten dat het nieuwe materiaal een elasticiteitsmodulus heeft, een maatstaf voor de kracht die nodig is om te vervormen, die vier tot zes keer groter is dan die van kogelvrij glas.Ze ontdekten ook dat het polymeer, ondanks dat het een zesde zo dicht is als staal, tweemaal de vloeigrens heeft, oftewel de kracht die nodig is om het materiaal te breken.

Een andere belangrijke eigenschap van het materiaal is de luchtdichtheid.Terwijl andere polymeren bestaan ​​uit gedraaide ketens met openingen waar gas kan ontsnappen, bestaat het nieuwe materiaal uit monomeren die aan elkaar plakken als Lego-blokken en waar moleculen niet tussen kunnen komen.

Hierdoor kunnen we ultradunne coatings maken die volledig bestand zijn tegen het binnendringen van water of gas”, aldus de wetenschappers.Dit type barrièrecoating zou kunnen worden gebruikt om metalen in auto’s en andere voertuigen of staalconstructies te beschermen.”

Nu bestuderen de onderzoekers hoe dit specifieke polymeer in meer detail kan worden gevormd tot tweedimensionale platen en proberen ze de moleculaire samenstelling ervan te veranderen om andere soorten nieuwe materialen te creëren.

Het is duidelijk dat dit materiaal zeer wenselijk is, en als het in massa geproduceerd kan worden, kan het grote veranderingen teweegbrengen op het gebied van de automobiel-, ruimtevaart- en ballistische bescherming.Vooral op het gebied van nieuwe energievoertuigen is het huidige aanbod van nieuwe energievoertuigen, hoewel veel landen van plan zijn om brandstofvoertuigen na 2035 uit te faseren, nog steeds een probleem.Als dit nieuwe materiaal kan worden gebruikt in de automobielsector, betekent dit dat het gewicht van nieuwe energievoertuigen aanzienlijk zal worden verminderd, maar ook dat het vermogensverlies zal worden verminderd, wat indirect het bereik van nieuwe energievoertuigen zal verbeteren.