Сећате ли се меламина? То је озлоглашени „додатак млеку у праху“, али изненађујуће, може се „трансформисати“.

Дана 2. фебруара, у часопису Nature, водећем међународном научном часопису, објављен је истраживачки рад у којем се тврди да се меламин може претворити у материјал који је тврђи од челика и лакши од пластике, на велико изненађење људи. Рад је објавио тим који је предводио познати научник за материјале Мајкл Страно, професор на Одељењу за хемијско инжењерство на Масачусетском технолошком институту, а први аутор је био постдокторски сарадник Јувеј Зенг.

Наводно су именовалиматеријал уиздубљен из меламина 2DPA-1, дводимензионалног полимера који се сам склапа у листове и формира мање густ, али изузетно јак, висококвалитетни материјал, за који су поднета два патента.

Меламин, познатији као диметиламин, је бели моноклинични кристал који изгледа слично млеку.

Меламин је без укуса и слабо растворљив у води, али и у метанолу, формалдехиду, сирћетној киселини, глицерину, пиридину итд. Нерастворљив је у ацетону и етру. Штетан је за људски организам, а и Кина и СЗО су навеле да меламин не треба користити у преради хране или као адитиви за храну, али меламин је у ствари и даље веома важан као хемијска сировина и грађевинска сировина, посебно у бојама, лаковима, плочама, лепковима и другим производима, који имају много примена.

Молекуларна формула меламина је C3H6N6, а молекулска тежина је 126,12. Кроз његову хемијску формулу можемо знати да меламин садржи три елемента, угљеник, водоник и азот, и да има структуру угљеничних и азотних прстенова, а научници на МИТ-у су у својим експериментима открили да ови мономери молекула меламина могу расти у две димензије под одговарајућим условима, а водоничне везе у молекулима ће бити фиксиране заједно, чинећи их константним. Водоничне везе у молекулима ће бити фиксиране заједно, чинећи их у облику диска у константном слагању, баш као хексагонална структура коју формира дводимензионални графен, а ова структура је веома стабилна и јака, па се меламин у рукама научника трансформише у висококвалитетни дводимензионални лист назван полиамид.

Материјал је такође једноставан за производњу, рекао је Страно, и може се спонтано произвести у раствору, из којег се касније може уклонити 2DPA-1 филм, што омогућава једноставан начин за израду изузетно чврстог, али танког материјала у великим количинама.

Истраживачи су открили да нови материјал има модул еластичности, меру силе потребне за деформацију, који је четири до шест пута већи од модула еластичности непробојног стакла. Такође су открили да, упркос томе што је једна шестина густине челика, полимер има двоструко већу границу течења, односно силу потребну за ломљење материјала.

Још једно кључно својство материјала је његова непропусност за ваздух. Док се други полимери састоје од увијених ланаца са празнинама кроз које гас може да излази, нови материјал се састоји од мономера који се лепе попут Лего коцкица и молекули не могу да прођу између њих.

„Ово нам омогућава да направимо ултратанке премазе који су потпуно отпорни на продор воде или гаса“, рекли су научници. Ова врста заштитног премаза могла би се користити за заштиту метала у аутомобилима и другим возилима или челичним конструкцијама.“

Сада истраживачи детаљније проучавају како се овај одређени полимер може обликовати у дводимензионалне листове и покушавају да промене његов молекуларни састав како би створили друге врсте нових материјала.

Јасно је да је овај материјал веома пожељан и, ако се може масовно производити, могао би донети велике промене у аутомобилској, ваздухопловној и балистичкој заштитној индустрији. Посебно у области возила на нове енергије, иако многе земље планирају да постепено укину возила на горива након 2035. године, тренутни асортиман возила на нове енергије и даље представља проблем. Ако се овај нови материјал може користити у аутомобилској индустрији, то значи да ће се тежина возила на нове енергије значајно смањити, али и да ће се смањити губитак снаге, што ће индиректно побољшати домет возила на нове енергије.