Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perhatian telah diberikan pada supermaterial graphene. Tapi apa itu graphene? Bayangkan saja sebuah zat yang 200 kali lebih kuat dari baja, tetapi 1000 kali lebih ringan dari kertas.
Pada tahun 2004, dua ilmuwan dari Universitas Manchester, Andrei Geim dan Konstantin Novoselov, "bereksperimen" dengan grafit. Ya, benda yang sama yang Anda temukan di ujung pensil. Mereka penasaran dengan material tersebut dan ingin tahu apakah grafit dapat dihilangkan dalam satu lapisan. Jadi mereka menemukan alat yang tidak biasa: selotip.
“Anda menempelkan [pita perekat] di atas grafit atau mika, lalu mengupas lapisan atasnya,” jelas Heim kepada BBC. Serpihan grafit akan terlepas dari pita perekat. Kemudian lipat pita perekat menjadi dua dan rekatkan ke lapisan atas, lalu pisahkan lagi. Kemudian ulangi proses ini 10 atau 20 kali.
“Setiap kali serpihan-serpihan itu pecah menjadi serpihan yang semakin tipis. Pada akhirnya, serpihan yang sangat tipis tetap berada di sabuk konveyor. Anda melarutkan selotipnya dan semuanya akan larut.”
Yang mengejutkan, metode selotip tersebut memberikan hasil yang luar biasa. Eksperimen menarik ini mengarah pada penemuan serpihan grafena satu lapis.
Pada tahun 2010, Heim dan Novoselov menerima Hadiah Nobel Fisika atas penemuan mereka tentang grafena, sebuah material yang terdiri dari atom karbon yang tersusun dalam kisi heksagonal, mirip dengan kawat ayam.
Salah satu alasan utama mengapa graphene begitu menakjubkan adalah strukturnya. Satu lapisan graphene murni tampak sebagai lapisan atom karbon yang tersusun dalam struktur kisi heksagonal. Struktur sarang lebah skala atom ini memberikan graphene kekuatan yang luar biasa.
Grafena juga merupakan bintang di bidang kelistrikan. Pada suhu ruangan, grafena menghantarkan listrik lebih baik daripada material lainnya.
Ingat atom karbon yang kita bahas tadi? Nah, masing-masing atom karbon memiliki elektron tambahan yang disebut elektron pi. Elektron ini bergerak bebas, memungkinkannya untuk menghantarkan arus melalui beberapa lapisan grafena dengan sedikit hambatan.
Penelitian terbaru tentang grafena di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah menemukan sesuatu yang hampir ajaib: ketika Anda sedikit memutar (hanya 1,1 derajat) dua lapisan grafena sehingga tidak sejajar, grafena tersebut menjadi superkonduktor.
Ini berarti material tersebut dapat menghantarkan listrik tanpa hambatan atau panas, membuka kemungkinan menarik untuk superkonduktivitas di masa depan pada suhu ruangan.
Salah satu aplikasi graphene yang paling dinantikan adalah di bidang baterai. Berkat konduktivitasnya yang unggul, kita dapat memproduksi baterai graphene yang mengisi daya lebih cepat dan bertahan lebih lama daripada baterai lithium-ion modern.
Beberapa perusahaan besar seperti Samsung dan Huawei telah menempuh jalur ini, dengan tujuan memperkenalkan kemajuan-kemajuan ini ke dalam perangkat elektronik kita sehari-hari.
“Pada tahun 2024, kami memperkirakan berbagai produk graphene akan tersedia di pasaran,” kata Andrea Ferrari, direktur Cambridge Graphene Center dan peneliti di Graphene Flagship, sebuah inisiatif yang dijalankan oleh European Graphene. Perusahaan ini menginvestasikan 1 miliar euro dalam proyek-proyek bersama. Aliansi ini mempercepat pengembangan teknologi graphene.
Mitra penelitian Flagship telah menciptakan baterai graphene yang memberikan kapasitas 20% lebih besar dan energi 15% lebih banyak daripada baterai berenergi tinggi terbaik saat ini. Tim lain telah menciptakan sel surya berbasis graphene yang 20 persen lebih efisien dalam mengubah sinar matahari menjadi listrik.
Meskipun ada beberapa produk awal yang telah memanfaatkan potensi graphene, seperti peralatan olahraga Head, yang terbaik masih akan datang. Seperti yang dicatat Ferrari: “Kita berbicara tentang graphene, tetapi pada kenyataannya kita berbicara tentang sejumlah besar pilihan yang sedang dipelajari. Segalanya bergerak ke arah yang benar.”
Artikel ini telah diperbarui menggunakan teknologi kecerdasan buatan, diperiksa kebenarannya, dan diedit oleh editor HowStuffWorks.
Produsen peralatan olahraga Head telah menggunakan material luar biasa ini. Raket tenis Graphene XT mereka diklaim 20% lebih ringan dengan berat yang sama. Ini benar-benar teknologi revolusioner!
`;t.byline_authors_html&&(e+=`Penulis: ${t.byline_authors_html}`),t.byline_authors_html&&t.byline_date_html&&(e+=” | “),t.byline_date_html&&(e+=t.byline_date_html);var i=t.body_html .replaceAll('”pt','”pt'+t.id+”_”); return e+=`\n\t\t\t\t
Waktu posting: 21 November 2023