तुम्हाला मेलामाइन आठवते का? हे कुप्रसिद्ध "दूध पावडर ऍडिटीव्ह" आहे, परंतु आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे ते "परिवर्तित" असू शकते.

2 फेब्रुवारी रोजी, नेचर या अग्रगण्य आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक जर्नलमध्ये एक शोधनिबंध प्रकाशित करण्यात आला, ज्यामध्ये दावा केला गेला की मेलामाइन हे असे पदार्थ बनवले जाऊ शकते जे स्टीलपेक्षा कठीण आणि प्लास्टिकपेक्षा हलके आहे, लोक आश्चर्यचकित झाले आहेत. मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी येथील केमिकल इंजिनीअरिंग विभागातील प्राध्यापक, प्रख्यात साहित्य शास्त्रज्ञ मायकेल स्ट्रॅनो यांच्या नेतृत्वाखालील टीमने हा पेपर प्रकाशित केला आणि पहिला लेखक पोस्टडॉक्टरल सहकारी युवेई झेंग होता.

त्यांनी कथितरित्या नाव दिलेमध्ये साहित्यमेलामाइन 2DPA-1, एक द्विमितीय पॉलिमर मधून बाहेर काढला जातो जो शीटमध्ये स्वत: ची एकत्र करून कमी दाट परंतु अत्यंत मजबूत, उच्च-गुणवत्तेची सामग्री तयार करतो, ज्यासाठी दोन पेटंट दाखल केले गेले आहेत.

मेलामाइन, ज्याला सामान्यतः डायमेथिलामाइन म्हणून ओळखले जाते, हे एक पांढरे मोनोक्लिनिक क्रिस्टल आहे जे दूध पी सारखे दिसते.

मेलामाइन हे चवहीन आणि पाण्यात किंचित विरघळणारे आहे, परंतु मिथेनॉल, फॉर्मल्डिहाइड, एसिटिक ऍसिड, ग्लिसरीन, पायरीडाइन इत्यादींमध्ये देखील आहे. ते एसीटोन आणि इथरमध्ये अघुलनशील आहे. हे मानवी शरीरासाठी हानिकारक आहे आणि चीन आणि डब्ल्यूएचओ या दोघांनीही मेलामाईनचा वापर अन्न प्रक्रिया किंवा खाद्यपदार्थांमध्ये करू नये असे नमूद केले आहे, परंतु खरं तर, रासायनिक कच्चा माल आणि बांधकाम कच्चा माल, विशेषत: पेंट्स, लाहांमध्ये, मेलामाइन अजूनही खूप महत्वाचे आहे. प्लेट्स, चिकटवता आणि इतर उत्पादनांमध्ये बरेच अनुप्रयोग आहेत.

मेलामाइनचे आण्विक सूत्र C3H6N6 आहे आणि आण्विक वजन 126.12 आहे. त्याच्या रासायनिक सूत्राद्वारे, आपण हे जाणू शकतो की मेलामाइनमध्ये कार्बन, हायड्रोजन आणि नायट्रोजन हे तीन घटक असतात आणि त्यात कार्बन आणि नायट्रोजन रिंगची रचना असते आणि एमआयटीच्या शास्त्रज्ञांना त्यांच्या प्रयोगात आढळले की हे मेलामाइन रेणू मोनोमर्स दोन आयामांवर योग्य प्रकारे वाढू शकतात. परिस्थिती, आणि रेणूंमधील हायड्रोजन बंध एकत्र निश्चित केले जातील, ज्यामुळे ते स्थिर होईल. रेणूंमधील हायड्रोजन बंध एकत्र निश्चित केले जातील, ज्यामुळे ते स्थिर स्टॅकिंगमध्ये चकतीचा आकार बनतील, जसे द्विमितीय ग्राफीनने तयार केलेल्या षटकोनी संरचनेप्रमाणे, आणि ही रचना अतिशय स्थिर आणि मजबूत आहे, त्यामुळे मेलामाइनचे उच्च-गुणवत्तेमध्ये रूपांतर होते. शास्त्रज्ञांच्या हातात पॉलिमाइड नावाची द्विमितीय शीट.

स्ट्रॅनो म्हणाले की, सामग्री निर्मितीसाठी देखील गुंतागुंतीची नाही आणि सोल्युशनमध्ये उत्स्फूर्तपणे तयार केली जाऊ शकते, ज्यामधून 2DPA-1 फिल्म नंतर काढली जाऊ शकते, अत्यंत कठीण परंतु पातळ सामग्री मोठ्या प्रमाणात बनवण्याचा एक सोपा मार्ग प्रदान करते.

संशोधकांना असे आढळले की नवीन सामग्रीमध्ये लवचिकतेचे मॉड्यूलस आहे, विकृत होण्यासाठी आवश्यक शक्तीचे एक माप आहे, जे बुलेटप्रूफ काचेच्या तुलनेत चार ते सहा पट जास्त आहे. त्यांना असेही आढळून आले की पोलादापेक्षा एक षष्ठांश घनता असूनही, पॉलिमरमध्ये दुप्पट उत्पन्न शक्ती आहे किंवा सामग्री तोडण्यासाठी आवश्यक शक्ती आहे.

सामग्रीचा आणखी एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे त्याची हवाबंदपणा. इतर पॉलिमरमध्ये वायू बाहेर पडू शकणाऱ्या अंतरांसह वळणा-या साखळ्या असतात, नवीन सामग्रीमध्ये मोनोमर्स असतात जे लेगो ब्लॉक्ससारखे एकत्र चिकटतात आणि रेणू त्यांच्यामध्ये येऊ शकत नाहीत.

हे आम्हाला अति-पातळ कोटिंग्ज तयार करण्यास अनुमती देते जे पाणी किंवा वायूच्या प्रवेशास पूर्णपणे प्रतिरोधक असतात,” शास्त्रज्ञ म्हणाले. या प्रकारच्या बॅरियर कोटिंगचा वापर कार आणि इतर वाहने किंवा स्टील स्ट्रक्चर्समधील धातूंचे संरक्षण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

आता संशोधक हे विशिष्ट पॉलिमर द्विमितीय शीटमध्ये अधिक तपशीलाने कसे तयार केले जाऊ शकते याचा अभ्यास करत आहेत आणि इतर प्रकारचे नवीन साहित्य तयार करण्यासाठी त्याची आण्विक रचना बदलण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.

हे स्पष्ट आहे की ही सामग्री अत्यंत वांछनीय आहे आणि जर ती मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केली जाऊ शकते, तर ते ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेस आणि बॅलिस्टिक संरक्षण क्षेत्रांमध्ये मोठे बदल घडवून आणू शकते. विशेषत: नवीन ऊर्जा वाहनांच्या क्षेत्रात, जरी अनेक देशांनी 2035 नंतर इंधन वाहने टप्प्याटप्प्याने बंद करण्याची योजना आखली आहे, परंतु सध्याची नवीन ऊर्जा वाहन श्रेणी अजूनही एक समस्या आहे. जर ही नवीन सामग्री ऑटोमोटिव्ह क्षेत्रात वापरली जाऊ शकते, तर याचा अर्थ नवीन ऊर्जा वाहनांचे वजन मोठ्या प्रमाणात कमी केले जाईल, परंतु विजेचे नुकसान देखील कमी होईल, ज्यामुळे नवीन ऊर्जा वाहनांच्या श्रेणीमध्ये अप्रत्यक्षपणे सुधारणा होईल.