Ydych chi'n cofio Melamine? Dyma'r “ychwanegyn powdr llaeth” enwog, ond yn rhyfeddol, gellir ei “drawsnewid”.

Ar Chwefror 2, cyhoeddwyd papur ymchwil yn Nature, The Leading International Scientific Journal, gan honni y gellir gwneud melamin yn ddeunydd sy'n anoddach na dur ac yn ysgafnach na phlastig, er mawr syndod i bobl. Cyhoeddwyd y papur gan dîm dan arweiniad y gwyddonydd deunyddiau enwog Michael Strano, athro yn yr Adran Peirianneg Gemegol yn Sefydliad Technoleg Massachusetts, ac roedd yr awdur cyntaf yn gyd -Ôl -ddoethurol Yuwei Zeng.

Yn ôl pob sôn, fe wnaethant enwi'rDeunydd ynWedi'i wenwyno o Melamine 2DPA-1, polymer dau ddimensiwn sy'n hunan-ymgynnull i ddalennau i ffurfio deunydd llai trwchus ond hynod gryf, o ansawdd uchel, y mae dau batent wedi'u ffeilio ar ei gyfer.

Mae melamin, a elwir yn gyffredin fel dimethylamine, yn grisial monoclinig gwyn sy'n edrych yn debyg i laeth P.

Mae melamin yn ddi -flas ac ychydig yn hydawdd mewn dŵr, ond hefyd mewn methanol, fformaldehyd, asid asetig, glyserin, pyridin, ac ati. Mae'n anhydawdd mewn aseton ac ether. Mae'n niweidiol i gorff dynol, ac mae Tsieina ac sydd wedi nodi na ddylid defnyddio melamin mewn prosesu bwyd neu ychwanegion bwyd, ond mewn gwirionedd mae melamin yn dal i fod yn bwysig iawn gan fod gan ddeunydd crai cemegol a deunydd crai adeiladu, yn enwedig mewn paent, lacrau, platiau, platiau, adlynion a chynhyrchion eraill lawer o gymwysiadau.

Fformiwla foleciwlaidd melamin yw C3H6N6 a'r pwysau moleciwlaidd yw 126.12. Trwy ei fformiwla gemegol, gallwn wybod bod melamin yn cynnwys tair elfen, carbon, hydrogen a nitrogen, ac mae'n cynnwys strwythur modrwyau carbon a nitrogen, a chanfyddir gwyddonwyr yn MIT yn eu harbrofion y gall y moleciwlau melamin hyn dyfu ar ddau ddimensiwn o dan yr amodau hydrog, a bydd y hydrogen yn bondiau yn y bondiau hydrogen, a'r hydrog yn ei wneud Bydd moleciwlau yn cael eu gosod gyda'i gilydd, gan ei gwneud yn ffurfio siâp disg mewn pentyrru cyson, yn union fel y strwythur hecsagonol a ffurfiwyd gan graphene dau ddimensiwn, ac mae'r strwythur hwn yn sefydlog ac yn gryf iawn, felly mae melamin yn cael ei drawsnewid yn ddalen dau ddimensiwn o ansawdd uchel o'r enw polyamid yn nwylo gwyddonwyr.

Mae'r deunydd hefyd yn gymhleth i gynhyrchu, meddai Strano, a gellir ei gynhyrchu'n ddigymell mewn toddiant, y gellir tynnu'r ffilm 2DPA-1 ohoni yn ddiweddarach, gan ddarparu ffordd hawdd o wneud y deunydd hynod anodd ond tenau mewn symiau mawr.

Canfu'r ymchwilwyr fod gan y deunydd newydd fodwlws o hydwythedd, mesur o'r grym sy'n ofynnol i ddadffurfio, sydd bedair i chwe gwaith yn fwy na gwydr bulletproof. Fe wnaethant hefyd ddarganfod, er eu bod yn un rhan o chwech mor drwchus â dur, bod gan y polymer ddwywaith cryfder y cynnyrch, neu'r grym sy'n ofynnol i dorri'r deunydd.

Eiddo allweddol arall o'r deunydd yw ei aerglosrwydd. Er bod polymerau eraill yn cynnwys cadwyni troellog gyda bylchau lle gall nwy ddianc, mae'r deunydd newydd yn cynnwys monomerau sy'n glynu at ei gilydd fel blociau a moleciwlau Lego na all eu cael rhyngddynt.

Mae hyn yn caniatáu inni greu haenau ultra-denau sy'n gwrthsefyll treiddiad dŵr neu nwy yn llwyr, ”meddai'r gwyddonwyr. Gellid defnyddio'r math hwn o orchudd rhwystr i amddiffyn metelau mewn ceir a cherbydau eraill neu strwythurau dur."

Nawr mae'r ymchwilwyr yn astudio sut y gellir ffurfio'r polymer penodol hwn yn gynfasau dau ddimensiwn yn fwy manwl ac yn ceisio newid ei gyfansoddiad moleciwlaidd i greu mathau eraill o ddeunyddiau newydd.

Mae'n amlwg bod y deunydd hwn yn ddymunol iawn, ac os gellir ei gynhyrchu masg, gallai ddod â newidiadau mawr i'r meysydd modurol, awyrofod a amddiffyn balistig. Yn enwedig ym maes cerbydau ynni newydd, er bod llawer o wledydd yn bwriadu cael gwared ar gerbydau tanwydd yn raddol ar ôl 2035, ond mae'r ystod cerbydau ynni newydd gyfredol yn dal i fod yn broblem. Os gellir defnyddio'r deunydd newydd hwn ym maes modurol, mae'n golygu y bydd pwysau cerbydau ynni newydd yn cael ei leihau'n fawr, ond hefyd i leihau colli pŵer, a fydd yn gwella'r ystod o gerbydau ynni newydd yn anuniongyrchol.