هل تتذكر الميلامين؟ إنه "إضافة مسحوق الحليب" سيئ السمعة ، ولكن من المثير للدهشة ، قد يكون "تحول".

في 2 فبراير ، تم نشر ورقة بحثية في مجلة Nature ، وهي المجلة العلمية الدولية الرائدة ، مدعيا أنه يمكن تحويل الميلامين إلى مادة أصعب من الصلب وأخف وزناً من البلاستيك ، مما يجعل مفاجأة الناس. تم نشر الورقة من قبل فريق بقيادة عالم المواد الشهير مايكل سترانو ، وهو أستاذ في قسم الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وكان أول مؤلف هو زميل ما بعد الدكتوراه Yuwei Zeng.

وبحسب ما ورد أطلقوا اسمالمواد فيتنفيس من الميلامين 2DPA-1 ، وهو بوليمر ثنائي الأبعاد يتجمع في صفائح لتشكيل مادة أقل كثافة ولكنها قوية للغاية ، عالية الجودة ، تم تقديم براءة اختراع لها.

الميلامين ، المعروف باسم ثنائي ميثيل أمين ، هو بلورة أحادية اللون بيضاء تشبه الحليب p

الميلامين لا طعم له وذوبان بعض الشيء في الماء ، ولكن أيضًا في الميثانول ، الفورمالديهايد ، حمض الأسيتيك ، الجلسرين ، البيريدين ، إلخ. إنه غير قابل للذوبان في الأسيتون والأثير. إنه ضار لجسم الإنسان ، وكلا الصين والذين حددوا أن الميلامين لا ينبغي استخدامه في معالجة الأغذية أو الإضافات الغذائية ، ولكن في الواقع لا يزال الميلامين مهمًا للغاية مثل المواد الخام الكيميائية والمواد الخام للبناء ، وخاصة في الدهانات ، والخطوط ، واللوحات ، والمواد اللاصقة وغيرها من المنتجات.

الصيغة الجزيئية للميلامين هي C3H6N6 والوزن الجزيئي 126.12. من خلال صيغتها الكيميائية ، يمكننا أن نعرف أن الميلامين يحتوي على ثلاثة عناصر ، الكربون والهيدروجين والنيتروجين ، ويحتوي على بنية حلقات الكربون والنيتروجين ، وأن العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يجدون في تجاربهم أن هذه الجزيئات الميلامين يمكن أن تنمو معا من خلال السندات المائية في الصدر ، مما يجعلها تتسع معًا ، مما يجعلها تتسع في السندات المائية في شكلها. شكل القرص في تكديس ثابت ، تمامًا مثل الهيكل السداسي الذي يتكون من الجرافين ثنائي الأبعاد ، وهذا الهيكل مستقر وقوي للغاية ، لذلك يتم تحويل الميلامين إلى ورقة ثنائية الأبعاد عالية الجودة تسمى البولي أميد في يد العلماء.

وقال سترانو إن المادة غير معقدة أيضًا للتصنيع ، ويمكن إنتاجها تلقائيًا في محلول ، يمكن من خلالها إزالة فيلم 2DPA-1 لاحقًا ، مما يوفر طريقة سهلة لجعل المواد الرقيقة الصعبة للغاية بكميات كبيرة.

وجد الباحثون أن المادة الجديدة لديها معامل من المرونة ، وهو مقياس للقوة المطلوبة لتشوه ، أي أربع إلى ست مرات أكبر من الزجاج المقاوم للرصاص. ووجدوا أيضًا أنه على الرغم من كونهم سادسًا كثيفًا مثل الصلب ، فإن البوليمر لديه ضعف قوة العائد ، أو القوة المطلوبة لكسر المادة.

خاصية رئيسية أخرى للمادة هي محكمة الإغلاق. على الرغم من أن البوليمرات الأخرى تتكون من سلاسل ملتوية ذات فجوات حيث يمكن للغاز الهروب ، إلا أن المواد الجديدة تتكون من المونومرات التي تلتصق ببعضها البعض مثل كتل LEGO والجزيئات لا يمكن أن تحصل عليها.

وقال العلماء إن هذا يسمح لنا بإنشاء طبقات رفيعة فائقة المقاومة لاختراق الماء أو الغاز.

الآن يدرس الباحثون كيف يمكن تشكيل هذا البوليمر المعين في صفائح ثنائية الأبعاد بمزيد من التفصيل ويحاولون تغيير تكوينه الجزيئي لإنشاء أنواع أخرى من المواد الجديدة.

من الواضح أن هذه المادة مرغوبة للغاية ، وإذا كان يمكن إنتاجها على نطاق واسع ، فقد تجلب تغييرات كبيرة في حقول الحماية للسيارات والفضاء والبالستية. لا سيما في مجال مركبات الطاقة الجديدة ، على الرغم من أن العديد من البلدان تخطط للتخلص التدريجي من سيارات الوقود بعد عام 2035 ، لكن نطاق مركبات الطاقة الجديد الحالي لا يزال يمثل مشكلة. إذا كان من الممكن استخدام هذه المادة الجديدة في مجال السيارات ، فهذا يعني أن وزن سيارات الطاقة الجديدة سيتم تقليله إلى حد كبير ، ولكن أيضًا لتقليل فقدان الطاقة ، مما سيؤدي إلى تحسين نطاق مركبات الطاقة الجديدة بشكل غير مباشر.