大家還記得三聚氰胺嗎？就是那個臭名昭著的“奶粉添加劑”，令人意想不到的是，它可能要“華麗變身”了。

2月2日，國際科學領域權威雜志《自然》上發表了一篇研究論文，宣稱三聚氰胺可以制造成一種比鋼還硬比塑料還輕的材料，讓人十分驚訝。該論文發表者是麻省理工學院化學工程系教授、著名材料學家邁克爾·斯特拉諾（Michael Strano）領導的團隊，第一作者是博士後曾玉偉。

據悉，他們将用三聚氰胺發明的材料命名為2DPA-1，這種二維聚合物能自我組裝成片狀，形成密度較小卻極其堅固的優質材料，目前已經申請了兩項專利。

三聚氰胺俗稱密胺，常态下是白色單斜晶體，看上去和奶粉差不多，可微溶于水，沖水後的粘稠度也像牛奶，因此也曾被稱為蛋白精，但其實裡面并沒有人體所需的蛋白物質，亦不能當做牛奶飲用，其本質是一種三嗪類含氮雜環有機化合物，正常情況下用作化工原料。

三聚氰胺無味，除了微溶于水外還可溶于甲醇、甲醛、乙酸、甘油、吡啶等，但不溶于丙酮、醚類。它對人體是有害的，我國和世界衛生組織都已明确規定不可将三聚氰胺用于食品加工或食品添加物，但實際上三聚氰胺作為化工原料和建築原材料仍是十分重要的，特别是在塗料、油漆、闆材、黏合劑等制品中都有着大量的應用。

三聚氰胺的分子式為C3H6N6，分子量為126.12，通過其化學式就能知道三聚氰胺中包含了碳、氫、氮三種元素，含有碳和氮環的結構，而麻省理工學院的科學家們在實驗中發現，适當的條件下這些三聚氰胺分子單體可以在二維上生長，分子中的氫鍵會固定在一起，使得其在不斷的堆疊中形成圓盤狀，如同二維石墨烯形成的六邊形結構一樣，而且這個結構十分穩定和牢固，于是三聚氰胺在科學家手裡搖身一變，就成了被叫作聚酰胺的優質二維片材。

斯特拉諾表示，這種材料的制造也并不複雜，可以在溶液中自發産生，之後可以将2DPA-1薄膜從中取出，這為大量制造這種韌性極高又極薄的材料提供了簡單的方法。

研究人員發現，新材料的彈性模量，即衡量變形所需的力是防彈玻璃的四到六倍。他們還發現，盡管聚合物的密度隻有鋼的六分之一，但它的屈服強度或破壞材料所需的力是鋼的兩倍。

該材料的另一個關鍵特性是其氣密性。雖然其他聚合物由扭曲的鍊組成，其中有氣體洩漏的間隙，但新材料由像樂高積木一樣粘在一起的單體組成，分子無法進入它們之間。

科學家們說：“這可以讓我們制造出完全防止水或氣體滲透的超薄塗層。這種類型的阻隔塗層可用于保護汽車和其他車輛或鋼結構中的金屬。”

現在研究人員正在研究這種特殊聚合物如何能夠更詳細地形成二維片材，并正在嘗試改變其分子組成以創造其他類型的新材料。

很顯然這種材料十分理想，如果能夠實現量産，那麼将給汽車、航空航天、防彈等領域帶來重大變化。尤其是在新能源汽車領域，雖然多國計劃在2035年之後淘汰燃油車，但目前新能源汽車的續航依舊是個難題。如果這種新型材料可以運用在汽車領域，那麼意味着新能源汽車自身重量将會大大減少，同時也可以減少電量損耗，從而将間接提升新能源汽車的續航裡程。

來源：科技商業觀、科普大世界等

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