Apakah Anda ingat melamin? Ini adalah "bahan tambahan susu bubuk" yang terkenal, tetapi yang mengejutkan, bahan ini dapat "diubah".

Pada tanggal 2 Februari, sebuah makalah penelitian diterbitkan di Nature, jurnal ilmiah internasional terkemuka, yang mengklaim bahwa melamin dapat dibuat menjadi bahan yang lebih keras daripada baja dan lebih ringan daripada plastik, yang sangat mengejutkan banyak orang. Makalah tersebut diterbitkan oleh sebuah tim yang dipimpin oleh ilmuwan material terkenal Michael Strano, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia di Institut Teknologi Massachusetts, dan penulis pertama adalah peneliti pascadoktoral Yuwei Zeng.

Mereka dilaporkan menamaibahan dalamterbuat dari melamin 2DPA-1, polimer dua dimensi yang dapat merakit dirinya sendiri menjadi lembaran untuk membentuk material berkualitas tinggi yang kurang padat namun sangat kuat, yang telah diajukan dua patennya.

Melamin, yang biasa dikenal sebagai dimetilamina, adalah kristal monoklinik putih yang bentuknya mirip dengan susu.

Melamin tidak berasa dan sedikit larut dalam air, tetapi juga dalam metanol, formaldehida, asam asetat, gliserin, piridina, dll. Melamin tidak larut dalam aseton dan eter. Melamin berbahaya bagi tubuh manusia, dan baik Tiongkok maupun WHO telah menetapkan bahwa melamin tidak boleh digunakan dalam pengolahan makanan atau bahan tambahan makanan, tetapi sebenarnya melamin masih sangat penting sebagai bahan baku kimia dan bahan baku konstruksi, terutama dalam cat, pernis, pelat, perekat, dan produk lainnya yang memiliki banyak aplikasi.

Rumus molekul melamin adalah C3H6N6 dan berat molekulnya adalah 126,12. Melalui rumus kimianya, kita dapat mengetahui bahwa melamin mengandung tiga unsur, karbon, hidrogen, dan nitrogen, dan mengandung struktur cincin karbon dan nitrogen, dan para ilmuwan di MIT menemukan dalam percobaan mereka bahwa molekul melamin monomer ini dapat tumbuh pada dua dimensi dalam kondisi yang tepat, dan ikatan hidrogen dalam molekul akan tetap bersama, membuatnya dalam penumpukan konstan Ikatan hidrogen dalam molekul akan tetap bersama, membuatnya membentuk bentuk cakram dalam penumpukan konstan, seperti struktur heksagonal yang dibentuk oleh grafen dua dimensi, dan struktur ini sangat stabil dan kuat, sehingga melamin diubah menjadi lembaran dua dimensi berkualitas tinggi yang disebut poliamida di tangan para ilmuwan.

Bahan tersebut juga tidak rumit untuk diproduksi, kata Strano, dan dapat diproduksi secara spontan dalam larutan, yang darinya film 2DPA-1 nantinya dapat dilepaskan, menyediakan cara mudah untuk membuat bahan yang sangat kuat namun tipis dalam jumlah besar.

Para peneliti menemukan bahwa material baru tersebut memiliki modulus elastisitas, ukuran gaya yang dibutuhkan untuk berubah bentuk, yang empat hingga enam kali lebih besar daripada kaca antipeluru. Mereka juga menemukan bahwa meskipun kepadatannya seperenam dari baja, polimer tersebut memiliki kekuatan luluh dua kali lipat, atau gaya yang dibutuhkan untuk mematahkan material tersebut.

Sifat utama lain dari material ini adalah kedap udara. Sementara polimer lain terdiri dari rantai yang terpilin dengan celah tempat gas dapat keluar, material baru ini terdiri dari monomer yang saling menempel seperti balok Lego dan molekul tidak dapat masuk di antara keduanya.

"Hal ini memungkinkan kami untuk menciptakan lapisan yang sangat tipis yang sepenuhnya tahan terhadap penetrasi air atau gas," kata para ilmuwan. Jenis lapisan penghalang ini dapat digunakan untuk melindungi logam di mobil dan kendaraan lain atau struktur baja."

Sekarang para peneliti sedang mempelajari bagaimana polimer khusus ini dapat dibentuk menjadi lembaran dua dimensi secara lebih rinci dan mencoba mengubah komposisi molekulernya untuk menciptakan jenis bahan baru lainnya.

Jelas bahwa material ini sangat diinginkan, dan jika dapat diproduksi secara massal, dapat membawa perubahan besar pada bidang otomotif, kedirgantaraan, dan perlindungan balistik. Terutama di bidang kendaraan energi baru, meskipun banyak negara berencana untuk menghentikan penggunaan kendaraan berbahan bakar setelah tahun 2035, tetapi jangkauan kendaraan energi baru saat ini masih menjadi masalah. Jika material baru ini dapat digunakan di bidang otomotif, berarti bobot kendaraan energi baru akan sangat berkurang, tetapi juga mengurangi kehilangan daya, yang secara tidak langsung akan meningkatkan jangkauan kendaraan energi baru.