Nanokomposit, Material Superkuat dan Ringan


nanokomposit

nanokomposit

Tuntutan membuat segala sesuatu menjadi ringan dan kuat adalah hal yang wajar di era teknologi seperti saat ini. Misalnya, tuntutan menghasilkan mobil berbobot ringan. Hal ini mendorong produsen komponen mencari material baru yang lebih ringan dari logam, tapi memiliki kekuatan lebih baik. Dan, material komposit dipandang sebagai alternatif pengganti material logam karena bobotnya sangat ringan tapi superkuat.
BIDANG material nanokomposit akhir-akhir ini mendapat perhatian serius dari para ilmuwan. Berbagai penelitian pun terus didilakukan, mengacu pada ide yang sangat sederhana, yaitu menyusun sebuah material yang terdiri atas blok-blok partikel homogen dengan ukuran nanometer.

Hasil penelitian tersebut sungguh mengejutkan. Sebuah material baru lahir dengan sifat-sifat fisis yang jauh lebih baik dari material penyusunnya. Hal ini memicu perkembangan material nanokomposit di segala bidang dengan, memanfaatkan ide yang sederhana itu.

Salah satu contoh yang terkenal dan terjadi dengan sendirinya di alam adalah tulang. Tulang memiliki ’’bangunan’’ nanokomposit yang bertingkat-tingkat, yang terbuat dari tablet keramik dan ikatan-ikatan organik. Partikel-partikel nanokomposit tersebut memiliki struktur, komposisi, dan sifat yang berbeda-beda. Hal ini memberikan fungsi yang beragam.

Dengan demikian, material ini menjadi multiguna, yang pada akhirnya didapatkan material baru yang memiliki beberapa fungsi dalam waktu sama dan dapat digunakan dalam beberapa aplikasi.

Dari sinilah para ilmuwan mulai memikirkan berbagai cara untuk memeroleh material nanokomposit, karena material tersebut memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan material konvensional.
Definisi Komposit Kata komposit memiliki pengertian luas dan berbeda-beda, mengikut situasi dan perkembangan bahan itu sendiri. Gabungan dua atau lebih bahan merupakan suatu konsep yang diperkenalkan untuk menerangkan definisi komposit.

Meski demikian, defenisi ini terlalu umum. Pasalnya komposit merangkum semua bahan —termasuk plastik— yang diperkuat dengan serat, logam alloy, keramik, kopolimer, plastik berpengisi, atau apa saja campuran dua bahan atau lebih untuk mendapatkan bahan baru.

Sedangkan nanokomposit dapat dianggap struktur padat dengan dimensi berskala nanometer yang berulang pada jarak antarbentuk penyusun struktur yang berbeda. Material-material dengan jenis seperti itu terdiri atas padatan inorganik yang tersusun atas komponen organik.

Selain itu, material nanokomposit dapat pula terdiri atas dua atau lebih molekul anorganik/organik, dalam beberapa bentuk kombinasi dengan pembatas antarkeduanya minimal satu molekul atau memiliki ciri berukuran nano.

Contoh nanokomposit yang ekstrem adalah media berporos, koloid, gel, dan kopolimer. Ikatan antarpartikel yang terjadi pada material nanokomposit memainkan peran penting dalam peningkatan dan pembatasan sifat material.
Partikel-partikel yang berukukuran nano itu mempunyai luas permuka
an interaksi yang tinggi. Makin banyak partikel yang berinteraksi, kian kuat pula material. Inilah yang membuat ikatan antarpartikel makin kuat, sehingga sifat mekanik materialnya bertambah.

Namun penambahan partikel-partikel nano tidak selamanya akan meningkatkan sifat mekaniknya. Ada batas tertentu yang mana saat dilakukan penambahan, kekuatan material justru makin berkurang.
Aplikasi Baru Kemajuan kini telah mendorong peningkatan permintaan bahan komposit. Perkembangan iptek mulai menyulitkan bahan konvensional seperti logam untuk memenuhi keperluan aplikasi baru.

Bidang angkasa luar, perkapalan, otomotif, maupun industri pengangkutan merupakan contoh aplikasi yang memerlukan bahan-bahan yang berdensiti rendah, tahan karat, kuat, kokoh, dan tegar.

Pembuatan material nanokomposit dapat dilakukan dengan melakukan pendekatan-pendekatan yang mudah dan kompleks. Salah satunya adalah menggunakan pendekatan simple mixing.

Dalammetode ini, peningkatan kekuatan mekanik material terjadi akibat penambahan nanopartikel SiO2 pada epoxy resin. Permukaan nanopartikel yang sangat luas berinteraksi dengan rantai polimer, sehingga mereduksi mobilitas rantai polimer.

Interaksi ini meningkatkan kekuatan mekanik komposisit tersebut jauh di atas kekuatan polimer itu sendiri. Hasil yang diperoleh adalah material yang ringan dengan kekuatan tinggi. Makin banyak jumlah SiO2 yang dimasukkan, kekuatan material nanokomposit juga bertambah sampai titik kritisnya.
Keunggulan Bahan komposit mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan bahan konvensional seperti logam. Misalnya memiliki density yang jauh lebih rendah daripada bahan konvensional. Hal ini jelas memberi implikasi yang penting dalam konteks penggunaan. Pasalnya, komposit akan mempunyai kekuatan dan kekakuan spesifik yang lebih tinggi dari bahan konvensional.

Dalam industri angkasa luar, ada kecenderungan untuk mengganti komponen yang dibuat dari logam dengan komposit karena terbukti komposit mempunyai rintangan terhadap fatigue yang baik, terutama komposit yang menggunakan serat karbon.
Penggunaan bahan komposit pun sangat luas, yaitu untuk komponen kapal terbang, helikopter, satelit, industri pertahanan, jembatan, terowongan, kaki palsu, dan yang terpopular adalah penggunaan bahan baku mobil Formula One (F1).

Komposit juga memiliki kekuatan yang dapat diatur (tailorability), tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi.

Manfaat utama penggunaan komposit adalam mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang tepat, kita dapat membuat material komposit dengan sifat yang tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk struktur dan tujuan tertentu.

Penerbangan modern, baik sipil maupun militer, adalah contoh utamanya. Keduanya akan menjadi sangat tidak efisien tanpa adanya material komposit. Material komposit canggih kini telah umum digunakan pada bagian sayap dan ekor, propeller, bilah rotor, dan juga struktur internal pesawat terbang.

Selain aplikasi di industri dirgantara, dewasa ini material komposit telah banyak juga digunakan untuk badan mobil F1, peralatan olah raga, struktur kapal, dan industri migas.

Hambatan dalam aplikasi material komposit pada umumnya masalah biaya. Meskipun seringkali proses manufaktur material komposit lebih efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja. Tetapi dalam beberapa kasus kita memiliki kebutuhan akan hal itu.

Tidak diragukan, dengan teknologi yang terus berkembang, pengunaan baru dari material komposit akan bermunculan.

Sumber : Suara Merdeka 22 Juni 2009 (Dela)

About nano|ezzy
SuKa MeNyeNdiRi, SuKa BeReKspLoRasi, SuKa aNeH-aNeH, SuKa iSeNg, SuKa BeRfaNtaSy, SuKa MaeN gaMe, SuKa MusIk,

One Response to Nanokomposit, Material Superkuat dan Ringan

  1. tiara says:

    wah bagus euy😉
    makasih infonya yaa .

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: