Ricordate la melamina? È il famigerato "additivo del latte in polvere", ma sorprendentemente, può essere "trasformata".

Il 2 febbraio è stato pubblicato su Nature, la principale rivista scientifica internazionale, uno studio che sostiene che la melammina può essere trasformata in un materiale più duro dell'acciaio e più leggero della plastica, con grande sorpresa del pubblico. L'articolo è stato pubblicato da un team guidato dal rinomato scienziato dei materiali Michael Strano, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica del Massachusetts Institute of Technology, e il primo autore è il borsista post-dottorato Yuwei Zeng.

A quanto si dice, hanno chiamato ilmateriale inrealizzato in melammina 2DPA-1, un polimero bidimensionale che si autoassembla in fogli per formare un materiale meno denso ma estremamente resistente e di alta qualità, per il quale sono stati depositati due brevetti.

La melammina, comunemente nota come dimetilammina, è un cristallo monoclino bianco che assomiglia al latte p

La melammina è insapore e leggermente solubile in acqua, ma anche in metanolo, formaldeide, acido acetico, glicerina, piridina, ecc. È insolubile in acetone ed etere. È dannosa per l'organismo umano e sia la Cina che l'OMS hanno specificato che la melammina non deve essere utilizzata nella lavorazione degli alimenti o come additivi alimentari. In realtà, la melammina è ancora molto importante come materia prima chimica e per l'edilizia, soprattutto in vernici, lacche, piastre, adesivi e altri prodotti, e ha numerose applicazioni.

La formula molecolare della melammina è C3H6N6 e il peso molecolare è 126,12. Attraverso la sua formula chimica, possiamo sapere che la melammina contiene tre elementi, carbonio, idrogeno e azoto, e contiene la struttura di anelli di carbonio e azoto, e gli scienziati del MIT hanno scoperto nei loro esperimenti che questi monomeri delle molecole di melammina possono crescere su due dimensioni in condizioni appropriate, e i legami idrogeno nelle molecole saranno fissati insieme, rendendolo in costante I legami idrogeno nelle molecole saranno fissati insieme, facendogli formare una forma di disco in impilamento costante, proprio come la struttura esagonale formata dal grafene bidimensionale, e questa struttura è molto stabile e forte, quindi la melammina viene trasformata in un foglio bidimensionale di alta qualità chiamato poliammide nelle mani degli scienziati.

Inoltre, ha affermato Strano, il materiale è semplice da produrre e può essere prodotto spontaneamente in soluzione, dalla quale è possibile successivamente rimuovere la pellicola 2DPA-1, il che rappresenta un modo semplice per produrre in grandi quantità un materiale estremamente resistente ma sottile.

I ricercatori hanno scoperto che il nuovo materiale ha un modulo di elasticità, una misura della forza necessaria per deformarsi, da quattro a sei volte superiore a quello del vetro antiproiettile. Hanno anche scoperto che, pur essendo un sesto della densità dell'acciaio, il polimero ha un limite di snervamento doppio, ovvero la forza necessaria per romperlo.

Un'altra proprietà fondamentale del materiale è la sua tenuta stagna. Mentre altri polimeri sono costituiti da catene intrecciate con fessure da cui il gas può fuoriuscire, il nuovo materiale è costituito da monomeri che si uniscono come mattoncini Lego e le molecole non possono infiltrarsi tra loro.

"Questo ci permette di creare rivestimenti ultrasottili completamente resistenti alla penetrazione di acqua o gas", hanno affermato gli scienziati. Questo tipo di rivestimento barriera potrebbe essere utilizzato per proteggere i metalli di automobili e altri veicoli, o strutture in acciaio.

Ora i ricercatori stanno studiando più nel dettaglio come questo particolare polimero possa essere trasformato in fogli bidimensionali e stanno cercando di modificarne la composizione molecolare per creare altri tipi di nuovi materiali.

È chiaro che questo materiale è altamente desiderabile e, se prodotto in serie, potrebbe apportare cambiamenti significativi nei settori automobilistico, aerospaziale e della protezione balistica. Soprattutto nel settore dei veicoli a nuova energia, sebbene molti paesi prevedano di eliminare gradualmente i veicoli a benzina dopo il 2035, l'attuale autonomia di questi veicoli rappresenta ancora un problema. Se questo nuovo materiale potesse essere utilizzato nel settore automobilistico, significherebbe una notevole riduzione del peso dei veicoli a nuova energia, ma anche una riduzione delle perdite di potenza, il che ne migliorerebbe indirettamente l'autonomia.