Para ilmuwan di Rice University berhasil mengembangkan bahan karbon baru bernama monolayer amorphous carbon (MAC) yang kekuatannya delapan kali lipat dibanding grafena.
Ilustrasi gambar dibuat oleh AI Ringkasan
- MAC (monolayer amorphous carbon) delapan kali lebih kuat dari grafena dan mampu menghentikan retakan sebelum meluas.
- Strukturnya unik, campuran antara bagian kristalin dan tidak teratur, yang membuatnya tahan stres.
- MAC bisa jadi masa depan pelapis perangkat fleksibel karena tangguh tapi tetap ringan dan tipis.
GRAFENA memang kuat, tapi sangat rapuh—sekali retak, bisa langsung pecah total. Nah, MAC lebih tangguh karena bisa memperlambat, membelokkan, bahkan menghentikan retakan sebelum menyebar.
Kuncinya ada di strukturnya yang seperti mozaik, bagian kristalin yang teratur berdampingan dengan area tak beraturan.
Para peneliti menggunakan pengujian tarik langsung di dalam mikroskop elektron untuk melihat bagaimana MAC menahan tekanan.
Hasilnya?
MAC sanggup menyerap lebih banyak energi sebelum akhirnya patah. Simulasi dari MIT juga mendukung hasil ini secara atomik: bagian-bagian acaknya justru jadi pelindung alami dari retakan.
Biasanya, struktur acak dianggap kekurangan. Tapi di MAC, bagian tak beraturan justru bisa dimodifikasi untuk memperkuat bahan.
Dalam simulasi komputer, para ilmuwan mengutak-atik ukuran dan sebaran bagian kristalin dan melihat bagaimana hal ini meningkatkan daya tahan. Ini menunjukkan bahwa ‘kekacauan’ bisa direkayasa demi ketangguhan.
Yang lebih menarik, MAC tetap kaku seperti grafena, jadi tetap cocok untuk aplikasi teknologi tinggi seperti lapisan pelindung layar, sensor fleksibel, panel surya, dan perangkat yang bisa dilipat. Semua tanpa menambah ketebalan atau bobot.
Kabar baik lainnya, MAC dibuat dengan metode yang sudah umum, yakni laser-assisted chemical vapor deposition, sama seperti yang digunakan untuk membuat grafena.
Artinya, bahan ini bisa diproduksi dalam skala besar tanpa perlu membangun fasilitas baru.
Penemuan ini bisa jadi membuka jalan bagi keluarga baru bahan 2D yang tak hanya kuat, tapi juga bisa disesuaikan tingkat kekerasan dan konduktivitasnya.
Ke depan, para peneliti ingin memahami lebih jauh perilaku MAC dalam kondisi membengkok, digesek, atau digunakan dalam jangka panjang.
Jika semuanya berjalan lancar, MAC bisa jadi pelindung utama untuk perangkat wearable, sensor medis, bahkan elektronik luar angkasa yang butuh bahan tipis tapi supertangguh.
Sumber: Earth.com - Scientists create a two-dimensional carbon material eight times stronger than graphene
إرسال تعليق