Erinnern Sie sich an Melamin? Es handelt sich um den berüchtigten „Milchpulverzusatz“, aber überraschenderweise kann er „umgewandelt“ werden.

Am 2. Februar wurde in Nature, der führenden internationalen wissenschaftlichen Fachzeitschrift, ein Forschungsbericht veröffentlicht, in dem behauptet wurde, dass Melamin zu einem Material verarbeitet werden kann, das härter als Stahl und leichter als Kunststoff ist – sehr zur Überraschung der Menschen. Das Papier wurde von einem Team unter der Leitung des renommierten Materialwissenschaftlers Michael Strano, Professor am Department of Chemical Engineering am Massachusetts Institute of Technology, veröffentlicht. Der erste Autor war der Postdoktorand Yuwei Zeng.

Berichten zufolge nannten sie dasMaterial inbelüftet aus Melamin 2DPA-1, einem zweidimensionalen Polymer, das sich selbst zu Platten zusammenfügt und so ein weniger dichtes, aber extrem starkes, hochwertiges Material bildet, für das zwei Patente angemeldet wurden.

Melamin, allgemein bekannt als Dimethylamin, ist ein weißer monokliner Kristall, der Milchpulver ähnelt

Melamin ist geschmacksneutral und in Wasser, aber auch in Methanol, Formaldehyd, Essigsäure, Glycerin, Pyridin usw. schwer löslich. In Aceton und Ether ist es unlöslich. Es ist schädlich für den menschlichen Körper, und sowohl China als auch die WHO haben festgelegt, dass Melamin nicht in der Lebensmittelverarbeitung oder in Lebensmittelzusatzstoffen verwendet werden sollte. Tatsächlich ist Melamin jedoch immer noch sehr wichtig als chemischer Rohstoff und Baurohstoff, insbesondere in Farben, Lacken, Platten, Klebstoffe und andere Produkte haben viele Anwendungen.

Die Summenformel von Melamin lautet C3H6N6 und das Molekulargewicht beträgt 126,12. Anhand seiner chemischen Formel können wir erkennen, dass Melamin drei Elemente enthält: Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff, und die Struktur von Kohlenstoff- und Stickstoffringen enthält. Wissenschaftler am MIT fanden in ihren Experimenten heraus, dass diese Melaminmolekül-Monomere in zwei Dimensionen wachsen können Bedingungen, und die Wasserstoffbrückenbindungen in den Molekülen werden aneinander befestigt, so dass es in konstanter Form bleibt , Und Diese Struktur ist sehr stabil und stark, sodass Melamin in den Händen von Wissenschaftlern in eine hochwertige zweidimensionale Platte namens Polyamid umgewandelt wird.

Das Material sei zudem unkompliziert herzustellen, sagte Strano, und könne spontan in Lösung hergestellt werden, von der der 2DPA-1-Film später entfernt werden könne, was eine einfache Möglichkeit biete, das extrem robuste und dennoch dünne Material in großen Mengen herzustellen.

Die Forscher fanden heraus, dass das neue Material einen Elastizitätsmodul hat, ein Maß für die zur Verformung erforderliche Kraft, der vier- bis sechsmal größer ist als der von Panzerglas. Sie fanden außerdem heraus, dass das Polymer zwar nur ein Sechstel so dicht wie Stahl ist, aber die doppelte Streckgrenze bzw. die Kraft aufweist, die zum Brechen des Materials erforderlich ist.

Eine weitere wichtige Eigenschaft des Materials ist seine Luftdichtheit. Während andere Polymere aus verdrillten Ketten mit Lücken bestehen, durch die Gas entweichen kann, besteht das neue Material aus Monomeren, die wie Legosteine ​​zusammenkleben und zwischen denen Moleküle nicht hindurchkommen.

Dadurch können wir ultradünne Beschichtungen erzeugen, die völlig resistent gegen das Eindringen von Wasser oder Gas sind“, so die Wissenschaftler. Diese Art von Barrierebeschichtung könnte zum Schutz von Metallen in Autos und anderen Fahrzeugen oder von Stahlkonstruktionen verwendet werden.“

Jetzt untersuchen die Forscher genauer, wie dieses spezielle Polymer zu zweidimensionalen Schichten geformt werden kann, und versuchen, seine molekulare Zusammensetzung zu ändern, um andere Arten neuer Materialien zu schaffen.

Es ist klar, dass dieses Material äußerst wünschenswert ist, und wenn es in Massenproduktion hergestellt werden kann, könnte es große Veränderungen in den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt und ballistischer Schutz mit sich bringen. Insbesondere im Bereich der New-Energy-Fahrzeuge planen viele Länder zwar den Ausstieg aus Kraftstofffahrzeugen nach 2035, doch das aktuelle Angebot an New-Energy-Fahrzeugen ist immer noch ein Problem. Wenn dieses neue Material im Automobilbereich eingesetzt werden kann, bedeutet dies, dass das Gewicht von Fahrzeugen mit neuer Energie erheblich reduziert wird, aber auch der Leistungsverlust verringert wird, was indirekt die Reichweite von Fahrzeugen mit neuer Energie verbessert.