Ĉu vi memoras melaminon? Ĝi estas la fifama "laktpulvora aldonaĵo", sed surprize, ĝi eble estas "transformita".

La 2-an de februaro, esplora artikolo estis publikigita en Nature, la ĉefa internacia scienca revuo, asertante, ke melamino povas esti transformita en materialon pli malmolan ol ŝtalo kaj pli malpezan ol plasto, multe surprize por homoj. La artikolon publikigis teamo gvidata de la fama materialsciencisto Michael Strano, profesoro en la Fako de Kemia Inĝenierarto ĉe la Masaĉuseca Instituto de Teknologio, kaj la unua aŭtoro estis la postdoktora esploristo Yuwei Zeng.

Ili laŭdire nomis lamaterialo enventolita el melamino 2DPA-1, dudimensia polimero kiu mem-kunmetiĝas en foliojn por formi malpli densan sed ekstreme fortan, altkvalitan materialon, por kiu du patentoj estis registritaj.

Melamino, ofte konata kiel dimetilamino, estas blanka monoklina kristalo kiu aspektas simila al lakto.

Melamino estas sengusta kaj iomete solvebla en akvo, sed ankaŭ en metanolo, formaldehido, acetata acido, glicerino, piridino, ktp. Ĝi estas nesolvebla en acetono kaj etero. Ĝi estas damaĝa al la homa korpo, kaj kaj Ĉinio kaj Monda Organizaĵo pri Sano (MOS) specifis, ke melamino ne estu uzata en nutraĵprilaborado aŭ nutraĵaldonaĵoj, sed fakte melamino estas ankoraŭ tre grava kiel kemia krudmaterialo kaj konstrua krudmaterialo, precipe en farboj, lakoj, platoj, gluaĵoj kaj aliaj produktoj kun multaj aplikoj.

La molekula formulo de melamino estas C3H6N6 kaj la molekula pezo estas 126.12. Per ĝia kemia formulo, ni povas scii, ke melamino enhavas tri elementojn, karbonon, hidrogenon kaj nitrogenon, kaj havas la strukturon de karbonaj kaj nitrogenaj ringoj. Sciencistoj ĉe MIT trovis en siaj eksperimentoj, ke ĉi tiuj melaminaj molekuloj - monomeroj - povas kreski dudimensie sub taŭgaj kondiĉoj, kaj la hidrogenaj ligoj en la molekuloj fiksiĝos kune, igante ilin konstante stakiĝi, simile al la seslatera strukturo formita de dudimensia grafeno. Ĉi tiu strukturo estas tre stabila kaj forta, do melamino transformiĝas en altkvalitan dudimensian tavolon nomatan poliamido en la manoj de sciencistoj.

La materialo ankaŭ estas simpla por fabriki, diris Strano, kaj povas esti produktita spontanee en solvaĵo, el kiu la 2DPA-1-filmo poste povas esti forigita, provizante facilan manieron fari la ekstreme duran sed maldikan materialon en grandaj kvantoj.

La esploristoj trovis, ke la nova materialo havas elastecan modulon, mezuron de la forto bezonata por deformiĝi, kiu estas kvar ĝis ses fojojn pli granda ol tiu de kuglorezista vitro. Ili ankaŭ trovis, ke malgraŭ esti unu-sesono tiel densa kiel ŝtalo, la polimero havas duoble pli grandan streĉlimon, aŭ la forton bezonatan por rompi la materialon.

Alia ŝlosila eco de la materialo estas ĝia hermetikeco. Dum aliaj polimeroj konsistas el torditaj ĉenoj kun interspacoj, kie gaso povas eskapi, la nova materialo konsistas el monomeroj, kiuj algluiĝas kiel Lego-brikoj kaj molekuloj ne povas eniri inter ilin.

“Tio permesas al ni krei ultra-maldikajn tegaĵojn, kiuj estas tute rezistemaj al akvo- aŭ gaspenetrado,” diris la sciencistoj. “Ĉi tiu speco de bara tegaĵo povus esti uzata por protekti metalojn en aŭtoj kaj aliaj veturiloj aŭ ŝtalstrukturoj.”

Nun la esploristoj studas kiel ĉi tiu aparta polimero povas esti formita en dudimensiajn foliojn pli detale kaj provas ŝanĝi ĝian molekulan konsiston por krei aliajn specojn de novaj materialoj.

Estas klare, ke ĉi tiu materialo estas tre dezirinda, kaj se ĝi povus esti amasproduktita, ĝi povus alporti gravajn ŝanĝojn al la aŭtomobila, aerspaca kaj balistika protekta kampoj. Precipe en la kampo de novenergiaj veturiloj, kvankam multaj landoj planas iom post iom forigi fuelveturilojn post 2035, la nuna atingopovo de novenergiaj veturiloj ankoraŭ estas problemo. Se ĉi tiu nova materialo povus esti uzata en la aŭtomobila kampo, tio signifas, ke la pezo de novenergiaj veturiloj estos multe reduktita, sed ankaŭ reduktos la potencperdon, kio nerekte plibonigos la atingopovon de novenergiaj veturiloj.