Bahan Ini Lebih Kuat Dibanding Baja, tapi Ringan Seperti Plastik

Struktur polimer dua dimensi yang lebih kuat dari baja, namun ringan seperti plastik. (sumber MIT)

MAGENTA -- Seorang ahli teknik kimia dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) menemukan sebuah material baru yang cukup unik. Bahan baru ini merupakan polimer dua dimensi yang lebih kuat dari baja namun memiliki berat seringan plastik.

Bahan tersebut dapat dirakit sendiri menjadi lembaran dan bisa diproduksi dalam jumlah besar dengan mudah.

Michael Strano, Profesor Teknik Kimia Carbon P. Dubbs di MIT mengatakan biasanya plastik tidak bisa dianggap sebagai sesuatu yang dapat digunakan untuk menopang sebuah bangunan. "Tetapi dengan bahan ini , Anda dapat melakukan hal-hal baru. Material ini memiliki sifat yang sangat tidak biasa, dan kami sangat bersemangat tentang itu," kata dia dikutip dari Futurism.

Scroll untuk membaca

Membuat polimer dua dimensi yang ringan dan kuat bukanlah hal mudah. Salah satu alasannya adalah jika hanya satu monomer yang berputar ke atas atau ke bawah, keluar dari bidang lembaran yang tumbuh, materi akan mulai mengembang dalam 3D. Alhasil, struktur seperti lembaran akan hilang.

Para ilmuwan dalam studi baru ini telah mendemonstrasikan proses polimerisasi baru untuk membuat lembaran 2D yang disebut poliaramid. Ilmuwan menggunakan senyawa yang disebut melamin untuk blok bangunan monomer. Senyawa melamin mengandung struktur cincin atom karbon dan nitrogen.

Di bawah kondisi yang tepat, senyawa ini kemudian membentuk cakram. Cakram ini menumpuk di atas satu sama lain, disatukan oleh ikatan hidrogen di antara lapisan. Ikatan. Ikatan hidrogen ini lah yang membuat strukturnya menjadi sangat stabil dan kokoh.

“Alih-alih membuat molekul seperti spageti, kita dapat membuat bidang molekul seperti lembaran, kita mendapatkan molekul untuk menghubungkan diri mereka sendiri dalam dua dimensi. Mekanisme ini terjadi secara spontan dalam larutan, dan setelah kami mensintesis bahannya, kami dapat dengan mudah melapisi film tipis yang sangat kuat,” ucap dia.

Bahan yang baru dibuat memiliki modulus elastisitas, empat dan enam kali lebih besar dari kaca antipeluru. Material itu bisa lebih kuat dari baja. Gaya yang diperlukan untuk mematahkan material adalah dua kali lipat dari baja.

Material ini bisa diaplikasikan untuk membuat lapisan ultra tipis yang dapat sepenuhnya mencegah air atau gas masuk. Lapisan penghalang semacam ini dapat digunakan untuk melindungi logam di mobil dan kendaraan lain, atau struktur baja. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature.