तुम्हाला मेलामाइन आठवते का? ते कुप्रसिद्ध "मिल्क पावडर अॅडिटीव्ह" आहे, पण आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे ते "रूपांतरित" असू शकते.

२ फेब्रुवारी रोजी, नेचर या आघाडीच्या आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक जर्नलमध्ये एक संशोधन पत्र प्रकाशित झाले, ज्यामध्ये असा दावा करण्यात आला होता की मेलामाइनपासून स्टीलपेक्षा कठीण आणि प्लास्टिकपेक्षा हलके पदार्थ बनवता येतात, ज्यामुळे लोकांना आश्चर्य वाटले. मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या केमिकल इंजिनिअरिंग विभागातील प्राध्यापक, प्रसिद्ध साहित्य शास्त्रज्ञ मायकेल स्ट्रॅनो यांच्या नेतृत्वाखालील पथकाने हा शोधनिबंध प्रकाशित केला होता आणि पहिले लेखक पोस्टडॉक्टरल फेलो युवेई झेंग होते.

त्यांनी असे नाव दिले आहे असे म्हटले जातेसाहित्यमेलामाइन 2DPA-1 पासून बाहेर काढलेले, एक द्विमितीय पॉलिमर जो स्वतः शीटमध्ये एकत्रित होतो आणि कमी दाट परंतु अत्यंत मजबूत, उच्च-गुणवत्तेचे साहित्य तयार करतो, ज्यासाठी दोन पेटंट दाखल केले गेले आहेत.

मेलामाइन, ज्याला सामान्यतः डायमेथिलामाइन म्हणून ओळखले जाते, हे एक पांढरे मोनोक्लिनिक क्रिस्टल आहे जे दुधाच्या क्रिस्टलसारखे दिसते.

मेलामाइन हे चव नसलेले आणि पाण्यात किंचित विरघळणारे आहे, परंतु मिथेनॉल, फॉर्मल्डिहाइड, एसिटिक अॅसिड, ग्लिसरीन, पायरीडाइन इत्यादींमध्ये देखील ते अघुलनशील आहे. ते एसीटोन आणि इथरमध्ये अघुलनशील आहे. ते मानवी शरीरासाठी हानिकारक आहे आणि चीन आणि WHO दोघांनीही असे नमूद केले आहे की मेलामाइनचा वापर अन्न प्रक्रिया किंवा अन्न मिश्रित पदार्थांमध्ये करू नये, परंतु प्रत्यक्षात मेलामाइन अजूनही रासायनिक कच्चा माल आणि बांधकाम कच्चा माल म्हणून खूप महत्वाचे आहे, विशेषतः पेंट्स, लाखे, प्लेट्स, चिकटवता आणि इतर उत्पादनांमध्ये त्याचा भरपूर उपयोग होतो.

मेलामाइनचे आण्विक सूत्र C3H6N6 आहे आणि आण्विक वजन 126.12 आहे. त्याच्या रासायनिक सूत्राद्वारे, आपण हे जाणून घेऊ शकतो की मेलामाइनमध्ये कार्बन, हायड्रोजन आणि नायट्रोजन हे तीन घटक असतात आणि त्यात कार्बन आणि नायट्रोजन रिंग्जची रचना असते आणि एमआयटीमधील शास्त्रज्ञांनी त्यांच्या प्रयोगांमध्ये असे आढळून आले की हे मेलामाइन रेणू मोनोमर योग्य परिस्थितीत दोन आयामांवर वाढू शकतात आणि रेणूंमधील हायड्रोजन बंध एकत्र स्थिर केले जातील, ज्यामुळे ते स्थिर स्थितीत बनतील. रेणूंमधील हायड्रोजन बंध एकत्र स्थिर केले जातील, ज्यामुळे ते द्विमितीय ग्राफीनने तयार केलेल्या षटकोनी रचनेप्रमाणेच स्थिर स्टॅकिंगमध्ये डिस्क आकार बनवतील आणि ही रचना खूप स्थिर आणि मजबूत आहे, म्हणून शास्त्रज्ञांच्या हातात मेलामाइनचे रूपांतर पॉलिमाइड नावाच्या उच्च-गुणवत्तेच्या द्विमितीय शीटमध्ये होते.

स्ट्रॅनो म्हणाले की, हे साहित्य तयार करणे देखील सोपे आहे आणि ते द्रावणात उत्स्फूर्तपणे तयार केले जाऊ शकते, ज्यामधून 2DPA-1 फिल्म नंतर काढता येते, ज्यामुळे अत्यंत कठीण परंतु पातळ साहित्य मोठ्या प्रमाणात बनवण्याचा एक सोपा मार्ग मिळतो.

संशोधकांना असे आढळून आले की नवीन पदार्थात लवचिकतेचे मापांक आहे, जे विकृत होण्यासाठी लागणाऱ्या शक्तीचे मोजमाप आहे, जे बुलेटप्रूफ काचेपेक्षा चार ते सहा पट जास्त आहे. त्यांना असेही आढळून आले की स्टीलपेक्षा एक षष्ठांश घनता असूनही, पॉलिमरमध्ये उत्पादन शक्ती किंवा पदार्थ तोडण्यासाठी लागणारी शक्ती दुप्पट आहे.

या पदार्थाचा आणखी एक महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे त्याची हवाबंदता. इतर पॉलिमरमध्ये वायू बाहेर पडू शकणाऱ्या अंतरांसह वळलेल्या साखळ्या असतात, तर नवीन पदार्थात मोनोमर असतात जे लेगो ब्लॉक्ससारखे एकत्र चिकटतात आणि रेणू त्यांच्यामध्ये येऊ शकत नाहीत.

"यामुळे आम्हाला पाणी किंवा वायूच्या प्रवेशास पूर्णपणे प्रतिरोधक असलेले अति-पातळ कोटिंग तयार करता येते," असे शास्त्रज्ञांनी सांगितले. या प्रकारच्या बॅरियर कोटिंगचा वापर कार आणि इतर वाहनांमध्ये किंवा स्टील स्ट्रक्चर्समध्ये धातूंचे संरक्षण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

आता संशोधक हे विशिष्ट पॉलिमर द्विमितीय पत्रकांमध्ये कसे तयार करता येईल याचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करत आहेत आणि इतर प्रकारचे नवीन पदार्थ तयार करण्यासाठी त्याची आण्विक रचना बदलण्याचा प्रयत्न करत आहेत.

हे स्पष्ट आहे की हे साहित्य अत्यंत इष्ट आहे आणि जर ते मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केले जाऊ शकले तर ते ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेस आणि बॅलिस्टिक संरक्षण क्षेत्रात मोठे बदल घडवून आणू शकते. विशेषतः नवीन ऊर्जा वाहनांच्या क्षेत्रात, जरी अनेक देश २०३५ नंतर इंधन वाहने टप्प्याटप्प्याने बंद करण्याची योजना आखत असले तरी, सध्याची नवीन ऊर्जा वाहन श्रेणी अजूनही एक समस्या आहे. जर हे नवीन साहित्य ऑटोमोटिव्ह क्षेत्रात वापरले जाऊ शकले, तर याचा अर्थ असा की नवीन ऊर्जा वाहनांचे वजन मोठ्या प्रमाणात कमी होईल, परंतु वीज तोटा देखील कमी होईल, ज्यामुळे अप्रत्यक्षपणे नवीन ऊर्जा वाहनांची श्रेणी सुधारेल.