Material yang Self-healing

Dunia industri, medis hingga penerbangan, mulai aktif melakukan riset material self-healing. Meskipun hasil riset material logam dan keramik masih stagnan, material berbasis karbon berwujud polimer menunjukkan hasil yang menjanjikan. Sebagai pelindung atau lapisan, material ini bisa menutup keretakan dan goresan pada material lain. Karakteristik “swareparasi”, termasuk untuk material lain yang dipadu dengannya menjadi kuncinya.

Material ini pun membawa logam dalam kapsul mikro ke area rusak (lihat halaman sebelumnya) dan melepaskan logam dari kapsulnya di sana. Penerapan sebagai pelindung pun dimungkinkan. Jika terjadi benturan atau sejenisnya dari luar, mereka akan terurai dalam molekul individual dan sembuh (berpadu) kembali menjadi polymer utuh, melalui ikatan hidrogen atau interaksi ion. Syaratnya tetap ada, yaitu rantai molekul pada area yang rusak tidak terhalang dan tidak terlalu luas letaknya.

Polimer self-healing, seperti Polyrotaxane (gambar kanan) sudah diterapkan sebagai pelindung permukaan beberapa tahun ini. Contoh terbaru adalah smartphone LG G Flex. Casing fleksibel dibuat dengan memberikan lapisan pelindung sehingga goresan benda keras, seperti kunci hingga dalam hitungan menit. Prosesnya dipicu oleh panas, sehingga cukup dengan menggosok bagian tergores dengan jari tangan, “abrakadabra”, goresan pun hilang. LG masih belum secara rinci menjelaskan proses kimia di balik “keajaiban” itu. Diduga, materialnya adalah SeRM Super Polymer A1000 yang dibuat perusahaan Jepang, Advanced Softmaterials yang juga digunakan Nissan pada cat antigores mobilnya.

Polimer “Terminator” yang tahan banting

Polimer terbaru melangkah lebih jauh karena dapat menyatu kembali jika dirobek tanpa katalis, seperti pemanasan. Para ahli dari Spanyol di CIDETEC (Centre for Electrochemical Technologies) polimer ala “Terminator” polymer yang struktur molekulnya memilki ikatan disulphide. Ikatan yang putus (atom sulfur) saat dipotong ini akan menyatu jika kedua bagian yang terputus ditempelkan. Polimer yang dipadukan dengan aloi cair IndiumGallium berguna sebagai konduktor listrik untuk pembuatan kabel self-healing.

Peneliti University North Carolina telah mengembangkan kabel jenis tersebut. Jika kabel terputus, aloi cair di bagian ujung mengeras. Saat kedua ujungnya disambung kembali, plastik dan logam berpadu, dan kabel kembali normal. Teknologi baterai juga mulai disentuh. Penggunaan silikon sebagai substrat penyimpan ideal lithium pada baterai lithium ion terkendala karena ukuran volume anode yang meningkat tiga kali lipat saat di-charge (normal kembali saat discharged). Lapisan grafit yang menampung pun berisiko retak. Ahli di Stanford University menawarkan solusi dengan melapis grafit dengan bahan polimer self-healing agar keretakan bisa ditambal otomatis.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *