AEROGEL Sekuat Baja Seringan Udara

Kamis, 12 Maret 2015

Kemampuan manusia dalam menciptakan teknologi baru memang mencengangkan. Setelah penemuan komputer di abad 20, di milennium kedua ini begitu banyak penemuan yang berhasil diungkap manusia, salah satunya penemuan Aerogel.

Aerogel merupakan material padat dengan kepadatan terendah yang pernah ada muka bumi. Dibandingkan kaca, kepadatan aerogel 1.000 kali lebih longgar karena struktur aerogel 99,8 persen merupakan ruang kosong atau udara.

Tapi soal kekuatan, jangan anggap remeh. Material ini mampu menahan beban hingga ribuan kali beratnya sendiri. Tak hanya itu, aerogel sanggup menahan ledakan langsung satu kilogram dinamit dan tahan panas obor las yang temperaturnya 1.300 derajat Celsius. 

Sebuah ujicoba ledakan dinamit pernah dilakukan di permukaan logam yang dilapisi aerogel setebal 6 milimeter. Hasilnya? Logam dan lapisan aerogel itu tidak lecet sedikitpun.

Hal istimewa lainnya, aerogel memiliki berat nyaris seringan udara. Para ilmuwan menyebutnya material ‘super’ lantaran sifatnya yang sekuat baja namun seringan udara. Aerogel juga memiliki wujud unik, yakni tembus pandang sehingga dijuluki sebagai asap beku (frozen smoke) atau asap padat (solid smoke). 

Meski wujudnya seperti gel, material ini juga sama sekali tidak mirip dengan gel saat disentuh. Melainkan lebih mirip Styrofoam atau busa ringan yang sering ditemui sehari-hari.

 

Dari segi besaran permukaan berbanding massa, aerogel memiliki perbandingan yang luar biasa. Bayangkan, dari satu ons aerogel yang dibuat, permukaan yang didapat mencapai satu kali lapangan sepakbola. Bahkan untuk beberapa jenis aerogel, luas permukaan yang didapat mencapai 300 m2 per gram. 

 

Penemuan Aerogel

Material aerogel pertama kali diciptakan oleh seorang ahli kimia asal Amerika Serikat, Samuel Stephens Kistler pada tahun 1931. Namun versi pertamanya masih jauh dari pengembangan seperti sekarang. Selain mahal, rumus kimia kesolidan materialnya masih belum ditemukan.

 

Material ini dibuat dengan jalan mengekstrak komponen cair dari gel kemudian menggantikannya dengan gas. Hasilnya, adalah sebuah zat yang sangat solid namun memiliki tingkat kepadatan rendah serta memiliki kemampuan sebagai insulator panas yang baik.

 

Untuk mengekstrak komponen cair dari gel digunakan metode supercritical drying, sebuah proses memindahkan cairan yang dikontrol dengan sangat akurat. Dengan metode itu, cairan perlahan-lahan dapat dikeluarkan tanpa menyebabkan matriks padatnya runtuh karena kapilaritas, seperti yang biasa terjadi pada penguapan konvensional.

Manfaat Aerogel

Adalah NASA salah satu lembaga yang cukup rajin mengembangkan penemuan ini. Satu dekade lalu, NASA mulai mengaplikasikan aerogel pada beberapa peralatan untuk menunjang misi mereka. 

Tahun 1999 NASA menggunakan aerogel berbentuk raket tenis untuk menangkap debu partikel Komet Wild 2. Misi yang menggunakan pesawat ruang angkasa Stardust tersebut berhasil dengan baik

.

Selanjutnya tahun 2002 NASA mendirikan Aspen Aerogel, perusahaan yang didirikan membuat aerogel yang lebih kuat dan lebih fleksibel. Saat ini material tersebut sedang digunakan dalam pengembangan lapisan isolasi pada pakaian luar angkasa.  Para ilmuwan NASA yakin, lapisan aerogel setebal 18 milimeter dapat melindungi astronot dari temperatur minus 130 derajat Celsius. 

Sebetulnya aerogel sudah digunakan untuk keperluan lain. Salah satunya sebagai insulator atau penahan temperatur rumah atau sebuah bangunan. Beberapa kontruksi bangunan masa depan AS sudah menggunakan aerogel sebagai insulator panas.

Saat ini memang belum begitu banyak penggunaan aerogel di bidang kontruksi. Material ini dalam proses pembuatannya masih terbilang mahal sehingga lebih banyak diaplikasin di bidang elektronik. Misalnya sebagai adsorbent (penyerap), katalisator, semi konduktor, pengendali difusi, ilusator listrik atau perangkat fiber optik.

 

Ada dua jenis jenis aerogel paling umum,  aerogel silika dan aerogel karbon. Tapi NASA sedang mengembangkan aerogel yang kekuatannya 500 kali lebih kuat dari aerogel di atas. Jenisnya aerogel polimer yang ketika diujicoba mampu menahan berat sebuah mobil 300 kg tanpa cacat atau lecet.

Masih banyak aplikasi aerogel di bidang lain seperti olah raga (pembuatan raket tenis dansquash), perumahan (insulator panas), dan lain-lain. Pori-pori aerogel yang berukuran nano juga dapat menangkap polutan serta berfungsi sebagai kantung udara.

Para peneliti meyakini, versi aerogel yang dibuat dari platinum dapat digunakan untuk mempercepat produksi hidrogen. Sehingga nantinya, aerogel dapat digunakan untuk memproduksi bahan bakar berbasis hidrogen.

Komentar Anda :

Share :

Baca Juga