Você se lembra da melamina? É o famoso "aditivo para leite em pó", mas, surpreendentemente, pode ser "transformado".

Em 2 de fevereiro, um artigo de pesquisa foi publicado na Nature, a principal revista científica internacional, afirmando que a melamina pode ser transformada em um material mais duro que o aço e mais leve que o plástico, para surpresa geral. O artigo foi publicado por uma equipe liderada pelo renomado cientista de materiais Michael Strano, professor do Departamento de Engenharia Química do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), e o primeiro autor foi o pós-doutorando Yuwei Zeng.

Eles teriam nomeado omaterial emfeito de melamina 2DPA-1, um polímero bidimensional que se automonta em folhas para formar um material menos denso, porém extremamente forte e de alta qualidade, para o qual duas patentes foram registradas.

A melamina, comumente conhecida como dimetilamina, é um cristal monoclínico branco que se parece com leite.

A melamina é insípida e ligeiramente solúvel em água, mas também em metanol, formaldeído, ácido acético, glicerina, piridina, etc. É insolúvel em acetona e éter. É prejudicial ao corpo humano, e tanto a China quanto a OMS especificaram que a melamina não deve ser usada no processamento de alimentos ou em aditivos alimentares. No entanto, a melamina ainda é muito importante como matéria-prima química e na construção civil, especialmente em tintas, lacas, placas, adesivos e outros produtos, com inúmeras aplicações.

A fórmula molecular da melamina é C3H6N6 e o ​​peso molecular é 126,12. Através de sua fórmula química, podemos saber que a melamina contém três elementos: carbono, hidrogênio e nitrogênio, e possui a estrutura de anéis de carbono e nitrogênio. Cientistas do MIT descobriram em seus experimentos que esses monômeros de moléculas de melamina podem crescer em duas dimensões sob condições adequadas, e as ligações de hidrogênio nas moléculas serão fixadas juntas, tornando-as em constante empilhamento. As ligações de hidrogênio nas moléculas serão fixadas juntas, formando um disco em empilhamento constante, assim como a estrutura hexagonal formada pelo grafeno bidimensional. Essa estrutura é muito estável e forte, então a melamina é transformada em uma folha bidimensional de alta qualidade chamada poliamida nas mãos dos cientistas.

O material também é descomplicado de fabricar, disse Strano, e pode ser produzido espontaneamente em solução, da qual o filme 2DPA-1 pode ser removido posteriormente, proporcionando uma maneira fácil de produzir o material extremamente resistente, porém fino, em grandes quantidades.

Os pesquisadores descobriram que o novo material tem um módulo de elasticidade, uma medida da força necessária para se deformar, de quatro a seis vezes maior que o do vidro à prova de balas. Eles também descobriram que, apesar de ser um sexto mais denso que o aço, o polímero tem o dobro do limite de escoamento, ou seja, a força necessária para romper o material.

Outra propriedade fundamental do material é a sua estanqueidade. Enquanto outros polímeros consistem em cadeias retorcidas com espaços por onde o gás pode escapar, o novo material consiste em monômeros que se unem como blocos de Lego e as moléculas não conseguem passar entre eles.

"Isso nos permite criar revestimentos ultrafinos que são completamente resistentes à penetração de água ou gás", disseram os cientistas. Esse tipo de revestimento de barreira pode ser usado para proteger metais em carros e outros veículos ou estruturas de aço.

Agora, os pesquisadores estão estudando mais detalhadamente como esse polímero específico pode ser formado em folhas bidimensionais e estão tentando mudar sua composição molecular para criar outros tipos de novos materiais.

É evidente que este material é altamente desejável e, se puder ser produzido em massa, poderá trazer grandes mudanças para os setores automotivo, aeroespacial e de proteção balística. Especialmente no setor de veículos de nova energia, embora muitos países planejem eliminar gradualmente os veículos movidos a combustível após 2035, a atual gama de veículos de nova energia ainda representa um problema. Se este novo material puder ser utilizado no setor automotivo, isso significará uma redução significativa no peso dos veículos de nova energia, além de uma redução na perda de potência, o que indiretamente aumentará a autonomia dos veículos de nova energia.