Вы памятаеце меламін? Гэта сумна вядомая «дабаўка да сухога малака», але, як ні дзіўна, яе можна «трансфармаваць».

2 лютага ў вядучым міжнародным навуковым часопісе Nature была апублікаваная даследчая праца, у якой сцвярджалася, што з меламіну можна зрабіць матэрыял, які цвёрдзейшы за сталь і лягчэйшы за пластык, што здзівіла людзей. Дакумент быў апублікаваны групай пад кіраўніцтвам вядомага матэрыялазнаўца Майкла Страна, прафесара кафедры хімічнага машынабудавання Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, а першым аўтарам быў дактарант Ювэй Цзэн.

Паведамляецца, што яны назваліматэрыял ствентыляваны з меламіну 2DPA-1, двухмернага палімера, які самастойна збіраецца ў лісты, утвараючы менш шчыльны, але надзвычай трывалы, высакаякасны матэрыял, на які былі пададзены два патэнты.

Меламін, шырока вядомы як дыметыламін, - гэта белы манаклінны крышталь, падобны на малако п

Меламін нясмачны і слаба раствараецца ў вадзе, а таксама ў метаноле, фармальдэгіде, воцатнай кіслаце, гліцэрыне, пірыдзіне і г. д. Ён не раствараецца ў ацэтоне і эфіры. Гэта шкодна для чалавечага арганізма, і як Кітай, так і СААЗ указалі, што меламін нельга выкарыстоўваць у харчовай прамысловасці або харчовых дабавак, але на самой справе меламін па-ранейшаму вельмі важны ў якасці хімічнай сыравіны і будаўнічай сыравіны, асабліва ў фарбах, лаках, пласціны, клеі і іншыя прадукты маюць шмат прымянення.

Малекулярная формула меламіну - C3H6N6, а малекулярная маса - 126,12. Дзякуючы яго хімічнай формуле, мы можам даведацца, што меламін змяшчае тры элементы, вуглярод, вадарод і азот, і ўтрымлівае структуру вугляродных і азотных кольцаў, і навукоўцы з MIT выявілі ў сваіх эксперыментах, што гэтыя манамеры малекул меламіну могуць расці ў двух вымярэннях пры правільным умовах, і вадародныя сувязі ў малекулах будуць фіксаваны разам, робячы іх у пастаянным стане. Вадародныя сувязі ў малекулах будуць фіксуюцца разам, што робіць яго форму дыска ў пастаянным нагрувашчванні, гэтак жа, як гексагональная структура, утвораная двухмерным графенам, і гэтая структура вельмі стабільная і трывалая, таму меламін ператвараецца ў высакаякасны двухмерны ліст, які называецца поліамід у рукамі вучоных.

Матэрыял таксама нескладаны ў вытворчасці, сказаў Страно, і можа вырабляцца спантанна ў растворы, з якога пазней можа быць выдаленая плёнка 2DPA-1, забяспечваючы просты спосаб зрабіць надзвычай трывалы, але тонкі матэрыял у вялікіх колькасцях.

Даследчыкі выявілі, што новы матэрыял мае модуль пругкасці, меру сілы, неабходнай для дэфармацыі, у чатыры-шэсць разоў большы, чым у куленепрабівальнага шкла. Яны таксама выявілі, што, нягледзячы на ​​адну шостую шчыліну сталі, палімер мае ўдвая большую мяжу цякучасці, або сілу, неабходную для разбурэння матэрыялу.

Яшчэ адным важным уласцівасцю матэрыялу з'яўляецца яго герметычнасць. У той час як іншыя палімеры складаюцца з скручаных ланцугоў з прамежкамі, праз якія можа выходзіць газ, новы матэрыял складаецца з манамераў, якія зліпаюцца, як кубікі Lego, і малекулы не могуць прабрацца паміж імі.

Гэта дазваляе нам ствараць звыштонкія пакрыцця, цалкам устойлівыя да пранікнення вады ці газу», — адзначылі навукоўцы. Гэты тып бар'ернага пакрыцця можа выкарыстоўвацца для абароны металаў у аўтамабілях і іншых транспартных сродках або сталёвых канструкцыях».

Цяпер даследчыкі больш дэталёва вывучаюць, як гэты канкрэтны палімер можна сфармаваць у двухмерныя лісты, і спрабуюць змяніць яго малекулярны склад, каб стварыць іншыя віды новых матэрыялаў.

Відавочна, што гэты матэрыял вельмі пажаданы, і калі яго можна будзе масава вырабляць, гэта можа прынесці сур'ёзныя змены ў аўтамабільнай, аэракасмічнай і балістычнай абароне. Асабліва ў галіне новых энергетычных транспартных сродкаў, хоць многія краіны плануюць адмовіцца ад паліўных транспартных сродкаў пасля 2035 года, але цяперашні дыяпазон новых энергетычных аўтамабіляў па-ранейшаму застаецца праблемай. Калі гэты новы матэрыял можа быць выкарыстаны ў галіне аўтамабілебудавання, гэта азначае, што вага новых энергетычных транспартных сродкаў будзе значна паменшаны, а таксама паменшыць страты магутнасці, што ўскосна палепшыць дыяпазон новых энергетычных транспартных сродкаў.