5 fakta luar biasa plastik aerogel, tahan panas hingga 1.300 derajat Celsius?
Mengenal Plastik Aerogel, Bahan yang Sangat Ringan dan Tahan Panas
Plastik aerogel adalah bahan yang menarik perhatian banyak ilmuwan karena sifatnya yang unik. Meskipun terlihat transparan dan sangat ringan, bahan ini memiliki kekuatan mekanis dan kemampuan isolasi termal yang luar biasa. Diketahui bahwa plastik aerogel mampu menahan suhu hingga 1300 derajat Celsius. Berikut beberapa fakta menarik tentang plastik aerogel.
1. Dibuat dari Limbah Plastik PET
Sampah plastik sering kali menjadi masalah lingkungan karena tidak dapat terurai secara alami. Sampah tersebut sering kali mengapung di lautan atau berakhir di tempat pembuangan sampah, menyebabkan pencemaran air tanah dan masalah kelangkaan lahan. Namun, para peneliti telah menemukan cara untuk mengubah limbah plastik menjadi bahan berguna.
Para peneliti dari National University of Singapore mengembangkan metode yang sederhana dan ramah lingkungan untuk mengubah satu botol plastik bekas menjadi lembaran aerogel PET berukuran A4. Aerogel PET yang diproduksi menggunakan limbah botol plastik cenderung lebih lembut, fleksibel, tahan lama, sangat ringan, dan mudah ditangani. Selain itu, aerogel ini juga menunjukkan isolasi termal yang unggul dan kapasitas penyerapan yang kuat. Sifat-sifat ini menjadikannya menarik untuk berbagai aplikasi, seperti isolasi panas dan suara di bangunan, pembersihan tumpahan minyak, serta lapisan ringan untuk jaket petugas pemadam kebakaran dan masker penyerap karbon dioksida.
2. Terlihat Seperti Asap Beku atau Kabut
Nama aerogel berasal dari gabungan kata Yunani 'aero' yang berarti udara dan 'gel', karena aerogel berasal dari gel. Biasanya gel terdiri dari sekitar 99% cairan, sedangkan 1% sisanya adalah jaringan padat yang membentang di seluruh cairan dan memungkinkan gel untuk mempertahankan bentuknya.
Dengan kepadatan hanya tiga kali lipat dari udara, aerogel adalah apa yang tersisa setelah mengganti isi cairan gel dengan gas, tanpa menyusutkannya. Tekstur aerogel sendiri mirip dengan spons kering yang halus, tetapi terasa jauh lebih ringan. Bahkan aerogel dinobatkan sebagai padatan paling ringan di dunia.
3. Tahan Hingga Suhu 1.300°C
Aerogel memiliki konduktivitas termal yang sangat rendah, ringan, dan tahan terhadap suhu tinggi. Hal ini membuat aerogel sangat diperlukan dalam berbagai aplikasi, seperti konstruksi, otomotif, dan penyimpanan energi.
Struktur nanopori dan komposisi material memberikan aerogel sifat-sifat luar biasa. Nanopori aerogel membatasi difusi bebas molekul udara, sehingga perpindahan panas konvektif dicegah. Karena ukuran pori lebih kecil daripada jangkauan bebas rata-rata molekul udara, gerakan molekul sangat lambat dibatasi, mengurangi konduktivitas termal fase gas. Por-pori pada skala nano juga menyerap cahaya inframerah, mengurangi perpindahan panas radiasi.
Aerogel juga diberi perlakuan dengan bahan-bahan pelindung untuk membuatnya lebih baik lagi. Matriks pada aerogel terdiri dari material silika dan polimer, yang secara inheren memiliki konduktivitas termal rendah. Jalur konduksi panas yang panjang dan berliku melalui fase padat meningkatkan resistensi termal. Aerogel yang terbuat dari silika dan polimida memiliki stabilitas termal yang tinggi bahkan pada suhu tinggi. Aerogel silika dapat menahan suhu lebih dari 1000°C, bahkan aerogel zirkonia mampu menahan suhu sampai 1300°C.
4. Plastik Aerogel Pertama Kali Diciptakan pada Tahun 1931
Secara umum, diketahui bahwa aerogel ditemukan pada tahun 1931. Hal ini dikarenakan adanya makalah pertama tentang aerogel yang diterbitkan oleh Samuel Stephens Kistler pada tahun 1931 di jurnal Nature, Vol. 127, halaman 741, dengan judul "Aerogel dan Jeli yang Mengembang Secara Konheren". Dengan demikian, tahun 1931 dianggap sebagai tahun kelahiran aerogel.
Terdapat pula anggapan luas mengenai asal mula aerogel yang bermula dari taruhan antara Kistler dan Charles Learnes, untuk melihat siapa yang dapat mengganti cairan dalam gel dengan gas tanpa mengubah struktur padatnya. Setelah melakukan eksplorasi terus-menerus, Kistler akhirnya memecahkan masalah dengan menggunakan teknologi pengeringan superkritis alkohol. Dengan cara inilah, aerogel pertama di dunia lahir, yaitu aerogel silika.
5. Plastik Aerogel Digunakan oleh NASA dalam Penerbangan
Aerogel dimanfaatkan dalam dunia penerbangan. NASA menggunakan aerogel dalam proyek Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD). HIAD merupakan kendaraan yang masuk kembali ke atmosfer yang dapat mengembang, dilipat, dan disimpan di dalam kendaraan peluncur. Sebelum memasuki atmosfer, HIAD dikembangkan dan menjadi kaku. Ini membantu pesawat ruang angkasa melambat, turun dengan aman, dan mendarat di Bumi, Mars, atau planet lain yang memiliki atmosfer.
HIAD ditutupi oleh Sistem Perlindungan Termal Fleksibel yang menggunakan aerogel sebagai isolator untuk melindungi muatan. Sistem ini menggunakan selimut isolasi aerogel dasar, yang dibuat oleh Aspen Aerogels. Peluncuran uji coba selanjutnya mencakup aerogel berbasis polimer film tipis baru sebagai peningkatan dibandingkan dengan isolasi dasar.
Selain itu, para insinyur NASA juga menggunakan salah satu material padat teringan di dunia untuk membangun antena yang dapat ditanamkan ke dalam badan pesawat, menciptakan solusi komunikasi yang lebih aerodinamis dan andal untuk drone dan pilihan transportasi udara masa depan lainnya.
Posting Komentar