Browse Category

Pendidikan

Material Baru 10 Kali Lebih Kuat dari Baja Temuan MIT

Sekelompok ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika Serikat, sukses menciptakan sebuah material baru yang lebih kuat 10 kali dari baja. Meskipun lebih kuat, material ini jauh lebih ringan karena kepadatannya cuma lima persen dari kepadatan baja.

Material Baru 10 Kali Lebih Kuat dari Baja Temuan MIT

Material baru ini memanfaatkan serpihan grafena, yang pada dasarnya mempunyai wujud lembaran yang benar-benar tipis. Ia terbuat dari atom karbon, dibentuk dalam dua dimensi.

Dalam wujud 2D, grafena 200 kali lebih kuat dari baja, malahan ia adalah material tertipis di bumi (1 juta kali lebih tipis dari rambut manusia) dan paling konduktif di dunia.

Sejalannya waktu, pemakaian grafena berkembang dari hari ke hari. Semenjak lama para ilmuwan sudah mengetahui seberapa kuatnya material karbon, seandainya material hal yang demikian dibentuk dalam wujud yang pas.

Tapi ada sisi negatif dari mateial ini. Grafena susah dibangun menjadi obyek 3D karena umumnya diproduksi dalam lembaran tipis. Sebab sudah dientuk untuk membuat material 3D yang dapat digunakan di kendaraan, bangunan, atau gawai.

Alasan di atas menjadi pemicu utama kenapa para ilmuwan di MIT menciptakan karya terupdate ini. Tantangannya adalah untuk membawa dan konsisten menjaga tenaga grafena dari wujud 2D menjadi 3D.

Para ilmuwan menggunakan teladan plastik 3D untuk menguji tipe struktur apa yang menjadi desain terkuat ketika berada di bawah tekanan. Konfigurasi baru diwujudkan di lab menggunakan mesin cetak 3D beresolusi tinggi yang cakap menjalankan pencetakan dengan berbagai tipe material.

Kemudian mereka menguji secara mekanis untuk mengetahui elastisitas dan tenaga tahan atas tekanan.

Para ilmuwan mengkompresi serpihan-serpihan kecil grafena agar dapat tercipta wujud geometri yang diharapkan. Berdasarkan sejumlah uji coba yang dikerjakan, wujud spons layaknya batu karang (diatom) menjadi desain yang paling kuat. Format berpori seperti ini mempunyai luas permukaan yang lebih besar dalam proporsi volumenya.

Kemudian para ilmuwan menyimpulkan bahwa tenaga datang dari wujud geometri itu sendiri, bukan mutlak karena material yang digunakan.

Ini dapat diganti dengan bahan apa malahan, Geometri adalah faktor dominan. Inovasi ini mempunyai potensi untuk pemakaian material lain.

Disarankan bahwa pemakaian geometri yang sama juga dapat dikerjakan untuk logam atau polimer lain. Dengan mengusungnya karenanya dapat menciptakan profit yang sama dalam hal tenaga.

Sebagai teladan, sebuah jembatan beton mungkin diwujudkan menggunakan wujud berpori, sehingga lebih kuat, dan lebih ringan.

Ilmuwan lain dari MIT bernama Zhao Qin mengatakan bahwa sebelumnya sudah ada usulan-usulan mengenai berbagai cara menggabungkan grafena bersama-sama untuk membentuk struktur 3D. Susunan blok tak terhubung secara kovalen. Format hal yang demikian masih terbilang relatif lemah.

Tapi lebih lanjut Qin mengatakan desain ini tak dimaksudkan untuk menggantikan baja karena logam mempunyai sifat yang unik. Sebagian kekurangan dari penemuan kreatif material baru ini adalah sifat erosi dari waktu ke waktu, serta keperluan karbon dalam jumlah besar untuk memproduksinya, menjadikannya sebagai bobot lingkungan.

Hasil para ilmuwan ini sudah diterbitkan minggu lalu dalam jurnal Science Advance.