Pamatujete si na melamin? Je to nechvalně známá „přísada do sušeného mléka“, ale překvapivě může být „přeměněna“.

2. února byla v Nature, předním mezinárodním vědeckém časopise, zveřejněna výzkumná práce, která tvrdila, že z melaminu lze vyrobit materiál, který je tvrdší než ocel a lehčí než plast, k velkému překvapení lidí. Článek publikoval tým vedený renomovaným materiálovým vědcem Michaelem Stranem, profesorem na katedře chemického inženýrství na Massachusetts Institute of Technology, a prvním autorem byl postdoktorand Yuwei Zeng.

Údajně jmenovalimateriál vodvětrávaný z melaminu 2DPA-1, dvourozměrného polymeru, který se samovolně skládá do plátů a vytváří méně hustý, ale extrémně pevný, vysoce kvalitní materiál, na který byly přihlášeny dva patenty.

Melamin, běžně známý jako dimethylamin, je bílý monoklinický krystal, který vypadá podobně jako mléko p

Melamin je bez chuti a málo rozpustný ve vodě, ale také v methanolu, formaldehydu, kyselině octové, glycerinu, pyridinu aj. Je nerozpustný v acetonu a éteru. Je škodlivý pro lidské tělo a Čína i WHO upřesnily, že melamin by se neměl používat při zpracování potravin nebo potravinářských přídatných látkách, ale ve skutečnosti je melamin stále velmi důležitý jako chemická surovina a stavební surovina, zejména v barvách, lacích, desky, lepidla a další produkty mají mnoho aplikací.

Molekulární vzorec melaminu je C3H6N6 a molekulová hmotnost je 126,12. Prostřednictvím svého chemického vzorce můžeme vědět, že melamin obsahuje tři prvky, uhlík, vodík a dusík, a obsahuje strukturu uhlíkových a dusíkových kruhů, a vědci z MIT ve svých experimentech zjistili, že tyto monomery melaminových molekul mohou růst ve dvou rozměrech za správných podmínek. podmínek a vodíkové můstky v molekulách se spojí dohromady, takže to bude konstantní Vodíkové můstky v molekulách se spojí dohromady, takže budou tvořit tvar disku v konstantním vrstvení, stejně jako hexagonální struktura tvořená dvourozměrným grafen, a tato struktura je velmi stabilní a pevná, takže se melamin v rukou vědců přemění na vysoce kvalitní dvourozměrnou fólii zvanou polyamid.

Materiál je také nekomplikovaný na výrobu, řekl Strano, a může být vyroben spontánně v roztoku, ze kterého lze později odstranit film 2DPA-1, což poskytuje snadný způsob, jak vyrobit extrémně pevný, ale tenký materiál ve velkých množstvích.

Vědci zjistili, že nový materiál má modul pružnosti, což je míra síly potřebné k deformaci, která je čtyřikrát až šestkrát větší než u neprůstřelného skla. Zjistili také, že navzdory tomu, že je z jedné šestiny hustší než ocel, má polymer dvojnásobnou mez kluzu neboli sílu potřebnou k porušení materiálu.

Další klíčovou vlastností materiálu je jeho vzduchotěsnost. Zatímco jiné polymery se skládají ze zkroucených řetězců s mezerami, kudy může unikat plyn, nový materiál se skládá z monomerů, které se drží pohromadě jako kostky Lega a molekuly se mezi ně nedostanou.

To nám umožňuje vytvářet ultratenké povlaky, které jsou zcela odolné vůči průniku vody nebo plynu,“ uvedli vědci. Tento typ bariérového povlaku by mohl být použit k ochraně kovů v autech a jiných vozidlech nebo ocelových konstrukcích.

Nyní vědci studují, jak lze tento konkrétní polymer zformovat do dvourozměrných plátů, podrobněji a snaží se změnit jeho molekulární složení, aby vytvořily jiné typy nových materiálů.

Je jasné, že tento materiál je velmi žádoucí, a pokud bude možné jej vyrábět ve velkém, mohl by přinést velké změny v oblasti automobilového průmyslu, letectví a balistické ochrany. Zejména v oblasti nových energetických vozidel, ačkoli mnoho zemí plánuje po roce 2035 vyřadit vozidla na pohonné hmoty, současná řada nových energetických vozidel je stále problémem. Pokud bude možné tento nový materiál použít v oblasti automotive, znamená to, že se výrazně sníží hmotnost nových energetických vozidel, ale také se sníží výkonové ztráty, což nepřímo zlepší dojezd nových energetických vozidel.