Ingat melamin? Ini adalah "bahan tambahan susu bubuk" yang terkenal, tetapi yang mengejutkan, melamin bisa saja "diubah".

Pada tanggal 2 Februari, sebuah makalah penelitian diterbitkan di Nature, jurnal ilmiah internasional terkemuka, yang mengklaim bahwa melamin dapat dibuat menjadi material yang lebih keras daripada baja dan lebih ringan daripada plastik, sebuah hal yang sangat mengejutkan banyak orang. Makalah ini diterbitkan oleh tim yang dipimpin oleh ilmuwan material ternama Michael Strano, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia di Massachusetts Institute of Technology, dan penulis pertamanya 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 yang kurang padat namun sangat kuat dan berkualitas tinggi, yang mana dua patennya telah diajukan.

Melamin, yang umumnya dikenal sebagai dimetilamina, adalah kristal monoklinik putih yang terlihat mirip dengan susu p

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 sebagai bahan tambahan makanan. Namun, melamin sebenarnya masih sangat penting sebagai bahan baku kimia dan konstruksi, terutama dalam cat, pernis, pelat, perekat, dan produk lainnya.

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

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 ini 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 baja, polimer ini memiliki kekuatan luluh dua kali lipat, atau gaya yang dibutuhkan untuk mematahkan material.

Sifat penting lainnya dari material ini adalah kedap udara. Sementara polimer lain terdiri dari rantai pilin dengan celah di mana gas dapat keluar, material baru ini terdiri dari monomer yang saling menempel seperti balok Lego dan molekul tidak dapat menembusnya.

Hal ini memungkinkan kami menciptakan lapisan ultra-tipis yang sepenuhnya tahan terhadap penetrasi air atau gas," ujar para ilmuwan. Lapisan penghalang jenis ini dapat digunakan untuk melindungi logam pada 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 material baru lainnya.

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