Bạn có nhớ melamine không?Vốn là “phụ gia bột sữa” khét tiếng nhưng bất ngờ thay, nó có thể bị “biến hình”.

Ngày 2/2, một bài nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học quốc tế hàng đầu Nature, khẳng định melamine có thể được chế tạo thành một loại vật liệu cứng hơn thép và nhẹ hơn nhựa, khiến nhiều người ngạc nhiên.Bài báo được xuất bản bởi một nhóm dẫn đầu bởi nhà khoa học vật liệu nổi tiếng Michael Strano, giáo sư Khoa Kỹ thuật Hóa học tại Viện Công nghệ Massachusetts, và tác giả đầu tiên là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Yuwei Zeng.

Theo báo cáo, họ đã đặt tên chovật chất trongthoát ra từ melamine 2DPA-1, một loại polyme hai chiều tự lắp ráp thành các tấm để tạo thành một vật liệu chất lượng cao, ít đậm đặc hơn nhưng cực kỳ chắc chắn, đã được cấp hai bằng sáng chế.

Melamine, thường được gọi là dimethylamine, là một tinh thể đơn tà màu trắng trông giống như sữa.

Melamine không có vị và ít tan trong nước, nhưng cũng có trong metanol, formaldehyde, axit axetic, glycerin, pyridin, v.v. Nó không hòa tan trong axeton và ete.Nó có hại cho cơ thể con người, cả Trung Quốc và WHO đều quy định không nên sử dụng melamine trong chế biến thực phẩm hoặc phụ gia thực phẩm, nhưng trên thực tế, melamine vẫn rất quan trọng như nguyên liệu thô hóa học và nguyên liệu xây dựng, đặc biệt là trong sơn, sơn mài, tấm, chất kết dính và các sản phẩm khác có rất nhiều ứng dụng.

Công thức phân tử của melamine là C3H6N6 và trọng lượng phân tử là 126,12.Thông qua công thức hóa học, chúng ta có thể biết rằng melamine chứa ba nguyên tố cacbon, hydro và nitơ, đồng thời chứa cấu trúc của các vòng cacbon và nitơ. Các nhà khoa học tại MIT đã phát hiện trong thí nghiệm của họ rằng các monome phân tử melamine này có thể phát triển theo hai chiều trong điều kiện thích hợp. điều kiện và các liên kết hydro trong các phân tử sẽ được cố định với nhau, làm cho nó không đổi. Các liên kết hydro trong các phân tử sẽ được cố định với nhau, tạo thành dạng đĩa xếp chồng lên nhau không đổi, giống như cấu trúc lục giác được hình thành bởi graphene hai chiều , và cấu trúc này rất ổn định và chắc chắn nên melamine được chuyển hóa thành tấm hai chiều chất lượng cao gọi là polyamit dưới bàn tay của các nhà khoa học.

Strano cho biết, vật liệu này cũng không phức tạp để sản xuất và có thể được sản xuất một cách tự nhiên trong dung dịch, từ đó màng 2DPA-1 sau đó có thể được loại bỏ, cung cấp một cách dễ dàng để tạo ra vật liệu cực kỳ bền nhưng mỏng với số lượng lớn.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vật liệu mới có mô đun đàn hồi, thước đo lực cần thiết để biến dạng, lớn gấp 4 đến 6 lần so với kính chống đạn.Họ cũng phát hiện ra rằng mặc dù có mật độ bằng 1/6 thép nhưng polyme có cường độ chảy gấp đôi hoặc lực cần thiết để phá vỡ vật liệu.

Một đặc tính quan trọng khác của vật liệu là độ kín khí.Trong khi các polyme khác bao gồm các chuỗi xoắn với các khoảng trống để khí có thể thoát ra thì vật liệu mới bao gồm các monome dính vào nhau như các khối Lego và các phân tử không thể lọt vào giữa chúng.

Điều này cho phép chúng tôi tạo ra lớp phủ siêu mỏng có khả năng chống lại sự xâm nhập của nước hoặc khí hoàn toàn”, các nhà khoa học cho biết.Loại lớp phủ rào cản này có thể được sử dụng để bảo vệ kim loại trong ô tô và các phương tiện khác hoặc kết cấu thép.”

Hiện các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu cách thức polyme đặc biệt này có thể được tạo thành các tấm hai chiều một cách chi tiết hơn và đang cố gắng thay đổi thành phần phân tử của nó để tạo ra các loại vật liệu mới khác.

Rõ ràng là vật liệu này rất được ưa chuộng và nếu có thể sản xuất hàng loạt, nó có thể mang lại những thay đổi lớn cho lĩnh vực ô tô, hàng không vũ trụ và bảo vệ đạn đạo.Đặc biệt trong lĩnh vực phương tiện sử dụng năng lượng mới, mặc dù nhiều quốc gia có kế hoạch loại bỏ dần phương tiện sử dụng nhiên liệu sau năm 2035 nhưng phạm vi phương tiện sử dụng năng lượng mới hiện nay vẫn còn là một vấn đề.Nếu vật liệu mới này có thể được sử dụng trong lĩnh vực ô tô, điều đó có nghĩa là trọng lượng của các phương tiện sử dụng năng lượng mới sẽ giảm đi đáng kể, đồng thời cũng giảm tổn thất điện năng, điều này sẽ gián tiếp cải thiện phạm vi hoạt động của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.