Koran Jakarta | December 16 2018
No Comments

Serat Sintetis Pintar dari Karbon Nanotube

Serat Sintetis Pintar dari Karbon Nanotube

Foto : istimewa
A   A   A   Pengaturan Font

Karbon nanotube akan menggantikan poliester dan serat sintetis. Serat ini bisa berfungsi sebagai baterai untuk menghidupkan perangkat elektronik.

Sifat unik karbon nanotube sangat bermanfaat bagi ling­kungan dan perkembangan peradaban manusia. Karbon nanotube yang memiliki sifat area permukaan yang besar dan kuat, serta konduktif dan tahan panas ternyata dapat dikembangkan untuk aplikasi teknologi .

Baru-baru ini, ilmuwan dari University of Cincinnati bermintra dengan laboratorium Pangkalan Udara Wrgiht- Patterson. Keduanya sudah melakukan kontrak kerjasama untuk mengembangkan teknologi dalam rangka untuk meningkatkan aplikasi teknologi militer.

Salah satunya dengan mengembangkan pakaian yang dapat mengisi daya ponsel dengan bahan dasar dari karbon nantotube. Profesor UC Vesselin Shanov menjadi pengarah dalam riset ini bersama dengan sejumlah mitra lainya seperti Laboratorium Nanoworld milik UC termasuk dengan profesor UC Mark Schulz.

Mereka bersama-sama, mere­ka memanfaatkan keahlian mere­ka dalam bidang teknik elektro, kimia, dan mekanik untuk membuat material “pintar” yang dapat meng­gerakkan atau menghidup­kan perangkat elektro­nika. “Tantangan utama adalah menerjemahkan sifat-sifat indah ini untuk memanfaatkan kekuatan, konduktivitas dan keta­hanan panas mereka,” kata Shanov.

Schulz mengatakan manufaktur berada di titik puncak renaisans karbon. Karbon nanotube akan menggantikan kawat tem­baga di mobil dan pesawat untuk mengurangi berat badan dan meningkat­kan efisiensi bahan bakar. Karbon akan menyaring air kita dan memberi tahu kita lebih banyak tentang kehidupan dan tubuh kita melalui sensor biometrik baru.

Karbon akan menggantikan poliester dan serat sintetis lainnya. Karbon nanotube adalah benda pa­ling hitam yang ditemukan di Bumi dimana ia menyerap 99,9 persen dari semua cahaya yang terlihat. “Di masa lalu, logam mendominasi ba­rang manufaktur,” kata Schulz. “Tapi saya pikir karbon akan mengganti­kan logam dalam banyak aplikasi.Akan ada era karbon baru - revolusi karbon,” kata Schulz.

Lab UC’s Nanoworld mengarah­kan kerja kolektif dari 30 mahasiswa pascasarjana dan sarjana. Salah satunya, asosiasi riset UC Sathya Narayan Kanakaraj, turut menulis sebuah studi yang meneliti cara-cara untuk meningkatkan kekuatan tarik serat karbon nanotube karbon-berputar. Hasilnya dipublikasikan pada bulan Juni di jurnal Material Research Success.

Mahasiswa pascasarjana Mark Haase, tahun lalu mengeksplorasi aplikasi untuk karbon nanotube di Lab Penelitian Angkatan Udara Wright-Patterson. Melalui kemitraan, siswa UC menggunakan peralatan lab canggih Angkatan Udara, termasuk tomografi komputer X-ray, untuk menganalisis sampel. Haase telah menggunakan peralatan Angkatan Udara untuk membantu teman-teman sekelasnya dengan proyek-proyek mereka juga.

“Ini mendorong kami untuk be­kerja dalam kelompok dan untuk mengkhususkan diri. Ini adalah dinamika yang sama yang kita lihat dalam riset dan industri perusa­haan,” kata Haase. “Teknik adalah aktivitas kelompok hari ini sehingga kami dapat mengambil keuntungan dari itu,” tambah Haase.

Peneliti UC menumbuhkan nanotube pada wafer silikon seperempat ukuran di bawah panas dalam ruang vakum melalui proses yang disebut deposisi uap kimia. “Setiap partikel memiliki titik nukleasi. Bahasa sehari-harinya, kita dapat menyebutnya sebagai benih,” kata Haase.

“Gas yang mengandung karbon kami dimasukkan ke dalam reak­tor. Ketika gas karbon berinteraksi dengan ‘biji’ kami, ia akan rusak dan terbentuk kembali di permukaan. Kami membiarkannya tumbuh hingga mencapai ukuran yang kami inginkan,” katanya.

Peneliti dapat menggunakan hampir semua karbon, dari alkohol hingga metana. UC’s Nanoworld Lab mencatatkan rekor dunia pada tahun 2007 dengan menumbuhkan nanotube yang membentang hampir 2 sentimeter, array karbon nano­tube terpanjang yang diproduksi di laboratorium pada saat itu. Hari ini Laboratorium ini dapat membuat nanotube yang jauh lebih lama.

Peneliti UC meregangkan ko­tak kecil berserat di atas gulungan industri di laboratorium. Tiba-tiba, selembar karbon kecil ini menjadi benang pintal yang menyerupai sutera laba-laba yang dapat ditenun menjadi tekstil.

“Ini persis seperti tekstil,” kata Shanov. “Kami dapat mengumpul­kan mereka seperti benang mesin dan menggunakannya dalam aplikasi mulai dari sensor untuk melacak logam berat dalam air atau perangkat penyimpanan energi, ter­masuk kapasitor dan baterai super,” kata Shanov.

Untuk militer, ini bisa berarti mengganti baterai berat yang mengisi semakin banyak barang elektronik yang membenani muatan tentara: lampu malam, dan perlengkapan komunikasi. “Sebanyak sepertiga dari berat yang mereka bawa hanyalah baterai untuk menggerakkan semua peralatan mereka,” kata Haase. “Jadi bahkan jika kita bisa mengurangi sedikit dari itu, itu adalah keuntungan besar bagi mereka di lapangan,” tambah Haase.

Peneliti medis sedang menyelidiki bagaimana karbon nanotube dapat membantu memberikan dosis obat yang ditargetkan dan berbagai aplikasi lainnya.

nik/berbagai sumber/E-6

No comments for this article. Be the first to comment to this article.

Submit a Comment