Ternyata Ada Material yang Lebih Kuat dari Baja! – Tahun 2010, nobel fisika diberikan kepada Andre Geim dan Konstantin Novoselov. Keduanya adalah profesor fisika dari University of Manchester, Inggris. Penghargaan nobel ini diberikan atas keberhasilan mereka untuk pertama kalinya memisahkan selembar tipis lapisan karbon dari grafit. Lapisan tipis karbon ini disebut graphene.
Graphene adalah salah satu jenis material baru yang terdiri atas atom-atom karbon dengan bentuk konfigurasi kisi yang datar, dengan jarak antar atom-atom karbon sebesar 0,142 nm. Konfigurasi ini menyerupai struktur sarang lebah dengan ketebalan yang sangat kecil, yaitu dalam orde ukuran atom. Sedemikian tipisnya lapisan graphene ini sehingga merupakan salah satu contoh dari material berdimensi dua. Dibandingkan dengan grafit dengan ketebalan 1 mm, graphene tentu jauh lebih tipis.
Dapat dibayangkan, dalam 1 mm grafit, terdapat sekitar tiga ribu lapisan graphene yang menyusun grafit tersebut.
Sebagai sebuah material yang benar-benar baru, graphene tidak hanya luar biasa dalam hal ketipisannya, tetapi juga kekuatan yang dimilikinya.
Graphene memiliki daya tahan terhadap tekanan sebesar 42 N/m. Jika dibandingkan dengan kekuatan baja yang memiliki kekuatan terhadap tekanan berkisar antara 0,25 – 1,2 x 109 N/m2 (jika kita anggap terdapat baja dengan ketebalan yang sama dengan ketebalan graphene, maka kekuatan baja tersebut setara dengan 0,084 – 0,40 N/m) maka graphene 100 kali lebih kuat daripada baja yang paling kuat sekalipun!
Graphene merupakan material yang bersifat konduktor listrik (dapat menghantarkan listrik), dengan konduktivitas yang sama dengan konduktivitas tembaga. Selain itu, juga bersifat sebagai konduktor panas, dengan kemampuan konduksi yang berada di atas material-material lainnya yang telah dikenal. Graphene juga bersifat transparan meskipun tetap memiliki kerapatan yang cukup tinggi, yaitu sebesar 0,77 mg/m2.
Pensil, Kertas dan pita perekat
Keberadaan struktur karbon seperti graphene sebenarnya telah diprediksi sejak dulu, khususnya pada tahun 1960-an. Tetapi para peneliti ketika itu mengalami kesulitan dalam mengisolasi lapisan tunggal karbon dua dimensi ini. Bahkan para ilmuwan pada masa itu meragukan bahwa pemisahalan lembaran tunggal itu dapat dilakukan. Mereka percaya bahwa memisahkan lembaran tipis graphene dari grafit tidak mungkin dilakukan sebab lapisan tipis itu akan segera mengerut atau melengkung pada temperatur ruang. Bahkan kemungkinan besar struktur karbon lapisan itu akan runtuh dan menghilang.
Padahal, ditinjau dari bahan dasar untuk mendapatkan lembaran graphene ini, sangat mudah didapat. Grafit merupakan bahan yang terdapat dalam sebuah pinsil! Bahkan bagi kita yang pernah menggunakan pensil saat menulis mungkin saja telah menghasilkan lapisan graphene tanpa kita sadari pada lembaran kertas yang kita tulisi.
Pemisahan graphene dari grafit serta analisis sifat-sifatnya untuk pertama kali dilakukan oleh Andre Geim dan Konstantin Novoselov. Geim dan Novoselov menggunakan pita perekat untuk melepas selembaran tipis karbon dari sebuah grafit dengan cara yang lebih metodis. Dari proses ini, pada awalnya mereka memperoleh lembaran-lembaran yang masih mengandung banyak lapisan-lapisan graphene, tetapi dengan mengulang-ulangi prosedur tersebut sebanyak sepuluh sampa dua puluh kali, akhirnya diperoleh lambaran yang semakin tipis.
Langkah berikutnya dalam upaya menganalisis lapisan graphene ini adalah mengambil fragmen kecil graphene di antara lapisan-lapisan tipis grafit dan sisa-sisa karbon lainnya yang telah mereka peroleh. (ikons.id)
Info ruanglab lainnya:
- Siapa Penemu Tank Lapis Baja?
- Ternyata Memandang Warna-Warna Ini Dapat Meredakan Mata Lelah
- Jenis-Jenis Lem Serta Kegunaannya
