के तपाईंलाई मेलामाइन याद छ? यो कुख्यात "दूधको धुलो थप्ने पदार्थ" हो, तर आश्चर्यजनक रूपमा, यो "रूपान्तरित" हुन सक्छ।

फेब्रुअरी २ मा, अग्रणी अन्तर्राष्ट्रिय वैज्ञानिक जर्नल नेचरमा एक अनुसन्धान पत्र प्रकाशित भयो, जसमा दाबी गरिएको थियो कि मेलामाइनलाई स्टीलभन्दा कडा र प्लास्टिकभन्दा हलुका सामग्री बनाउन सकिन्छ, जसले मानिसहरूलाई अचम्मित पार्छ। यो पत्र म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीको केमिकल इन्जिनियरिङ विभागका प्राध्यापक, प्रख्यात सामग्री वैज्ञानिक माइकल स्ट्रानोको नेतृत्वमा रहेको टोलीद्वारा प्रकाशित गरिएको थियो र पहिलो लेखक पोस्टडक्टोरल फेलो युवेई जेङ थिए।

उनीहरूले नाम राखेको बताइएको छसामग्री भित्रमेलामाइन २DPA-१ बाट निस्किएको, एक दुई-आयामी पोलिमर जुन कम घना तर अत्यन्तै बलियो, उच्च-गुणस्तरको सामग्री बनाउन पानाहरूमा स्व-जोडिन्छ, जसको लागि दुई पेटेन्टहरू दायर गरिएका छन्।

मेलामाइन, जसलाई सामान्यतया डाइमिथाइलमाइन भनिन्छ, एक सेतो मोनोक्लिनिक क्रिस्टल हो जुन दूधको पी जस्तै देखिन्छ।

मेलामाइन स्वादहीन र पानीमा थोरै घुलनशील हुन्छ, तर मेथानोल, फॉर्मल्डिहाइड, एसिटिक एसिड, ग्लिसरीन, पाइरिडिन, आदिमा पनि हुन्छ। यो एसीटोन र ईथरमा अघुलनशील हुन्छ। यो मानव शरीरको लागि हानिकारक छ, र चीन र WHO दुवैले मेलामाइनलाई खाद्य प्रशोधन वा खाद्य पदार्थहरूमा प्रयोग गर्नु हुँदैन भनेर निर्दिष्ट गरेका छन्, तर वास्तवमा मेलामाइन अझै पनि रासायनिक कच्चा पदार्थ र निर्माण कच्चा पदार्थको रूपमा धेरै महत्त्वपूर्ण छ, विशेष गरी पेन्ट, लाह, प्लेट, टाँस्ने र अन्य उत्पादनहरूमा यसको धेरै प्रयोग हुन्छ।

मेलामाइनको आणविक सूत्र C3H6N6 हो र आणविक वजन १२६.१२ छ। यसको रासायनिक सूत्र मार्फत, हामी जान्न सक्छौं कि मेलामाइनमा तीन तत्वहरू छन्, कार्बन, हाइड्रोजन र नाइट्रोजन, र कार्बन र नाइट्रोजन रिंगहरूको संरचना, र MIT का वैज्ञानिकहरूले आफ्नो प्रयोगहरूमा पत्ता लगाए कि यी मेलामाइन अणुहरू मोनोमरहरू उचित अवस्थामा दुई आयामहरूमा बढ्न सक्छन्, र अणुहरूमा हाइड्रोजन बन्धनहरू एकसाथ स्थिर हुनेछन्, यसलाई स्थिरमा बनाउनेछन्। अणुहरूमा हाइड्रोजन बन्धनहरू एकसाथ स्थिर हुनेछन्, यसलाई स्थिर स्ट्याकिङमा डिस्क आकार बनाउनेछन्, जस्तै दुई-आयामी ग्राफिनद्वारा बनेको हेक्सागोनल संरचना, र यो संरचना धेरै स्थिर र बलियो छ, त्यसैले मेलामाइन वैज्ञानिकहरूको हातमा पोलिमाइड भनिने उच्च-गुणस्तरको दुई-आयामी पानामा परिणत हुन्छ।

यो सामग्री निर्माण गर्न पनि सजिलो छ, स्ट्रानोले भने, र यसलाई घोलमा सहज रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ, जसबाट 2DPA-1 फिल्म पछि हटाउन सकिन्छ, जसले गर्दा अत्यन्तै कडा तर पातलो सामग्रीलाई ठूलो मात्रामा बनाउन सजिलो तरिका प्रदान गर्दछ।

अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि नयाँ सामग्रीमा लोचको मोड्युलस छ, जुन विकृत हुन आवश्यक बलको मापन हो, जुन बुलेटप्रुफ गिलासको भन्दा चार देखि छ गुणा बढी छ। उनीहरूले यो पनि पत्ता लगाए कि पोलिमरमा स्टील जत्तिकै छैटौं भागको घना भए पनि, यसको उत्पादन शक्ति दोब्बर छ, वा सामग्रीलाई तोड्न आवश्यक बल छ।

यस सामग्रीको अर्को प्रमुख गुण यसको वायुरोधकता हो। अन्य पोलिमरहरूमा ग्यास बाहिर निस्कन सक्ने खाली ठाउँहरू भएका घुमाउरो चेनहरू हुन्छन्, नयाँ सामग्रीमा मोनोमरहरू हुन्छन् जुन लेगो ब्लकहरू जस्तै एकसाथ टाँसिन्छन् र अणुहरू तिनीहरूको बीचमा जान सक्दैनन्।

"यसले हामीलाई पानी वा ग्यास प्रवेशको लागि पूर्ण रूपमा प्रतिरोधी अल्ट्रा-पातलो कोटिंगहरू सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ," वैज्ञानिकहरूले भने। यस प्रकारको अवरोध कोटिंग कार र अन्य सवारी साधन वा स्टील संरचनाहरूमा धातुहरू जोगाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ।

अब अनुसन्धानकर्ताहरूले यो विशेष पोलिमरलाई दुई-आयामी पानाहरूमा कसरी बनाउन सकिन्छ भनेर विस्तृत रूपमा अध्ययन गरिरहेका छन् र अन्य प्रकारका नयाँ सामग्रीहरू सिर्जना गर्न यसको आणविक संरचना परिवर्तन गर्ने प्रयास गरिरहेका छन्।

यो स्पष्ट छ कि यो सामग्री अत्यधिक वांछनीय छ, र यदि यसलाई ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न सकिन्छ भने, यसले अटोमोटिभ, एयरोस्पेस र ब्यालिस्टिक सुरक्षा क्षेत्रमा ठूला परिवर्तनहरू ल्याउन सक्छ। विशेष गरी नयाँ ऊर्जा सवारी साधनको क्षेत्रमा, यद्यपि धेरै देशहरूले २०३५ पछि इन्धन सवारी साधनहरू चरणबद्ध रूपमा बन्द गर्ने योजना बनाएका छन्, तर हालको नयाँ ऊर्जा सवारी साधनको दायरा अझै पनि समस्या हो। यदि यो नयाँ सामग्री अटोमोटिभको क्षेत्रमा प्रयोग गर्न सकिन्छ भने, यसको अर्थ नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको तौल धेरै कम हुनेछ, तर पावर हानि पनि कम हुनेछ, जसले अप्रत्यक्ष रूपमा नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको दायरा सुधार गर्नेछ।