Para ilmuwan dari North Carolina State University (NCSU), AS, mengembangkan bahan logam baru yang bisa membuat tanker kargo jauh lebih aman.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Composite Metal Foam (CMF) adalah bahan logam berongga superkuat, lebih tahan panas dan benturan daripada baja.
- CMF terbukti bisa menahan hantaman 368 kilojoule tanpa menembus pelat baja tangki kereta.
- Material ini berpotensi besar untuk penggunaan di transportasi, pertahanan, hingga reaktor nuklir.
BAHAN itu disebut Composite Metal Foam (CMF), material ringan yang ternyata lebih tangguh dari baja, bahkan mampu menahan benturan sekeras yang bisa menembus gerbong tangki kereta baja konvensional.
Penemuan ini bisa mengubah standar keselamatan global dalam transportasi bahan berbahaya seperti asam, gas cair, dan bahan bakar.
CMF sebenarnya bukan bahan baru di dunia teknik material. Namun, versi terbaru dari NCSU ini menunjukkan peningkatan luar biasa dalam daya tahan terhadap tusukan dan benturan ekstrem.
Material ini dibuat dengan menyatukan logam (biasanya baja tahan karat atau nikel) dan bola-bola kecil berongga di dalamnya, membentuk struktur seperti busa.
Hasilnya, logam yang ringan tapi sekeras baja padat—dan lebih tahan panas.
Profesor Afsaneh Rabiei, pakar teknik mesin dan dirgantara di NCSU sekaligus penulis utama studi ini, menjelaskan bahwa uji coba CMF kali ini difokuskan untuk penggunaan pada gerbong tangki kereta yang membawa bahan berbahaya.
Dalam eksperimen, para peneliti menggunakan ram car berbobot 300.000 pon (sekitar 136 ton) yang dipacu di atas rel dengan kecepatan 5,2 mil per jam.
Di bagian depannya dipasang paku baja berukuran enam inci persegi yang diarahkan langsung ke pelat baja berkualitas tinggi.
Ketika uji coba dilakukan tanpa CMF, pelat baja langsung robek besar akibat hantaman energi sebesar 368 kilojoule.
Tapi ketika ditambahkan lapisan CMF setebal hanya 1,2 inci (sekitar 3 cm), hasilnya mencengangkan. Tidak ada lubang sama sekali. Ram car justru memantul, dan pelat baja hanya mengalami penyok ringan.
"Kesimpulannya jelas — logam busa ringan ini mampu menyerap energi benturan lebih efisien daripada baja padat,” kata Rabiei seperti dikutip Interesting Engineering.
Tak hanya kuat, CMF juga lebih tahan panas dibanding baja, membuatnya cocok untuk aplikasi berisiko tinggi seperti penyimpanan bahan nuklir, pelindung kendaraan militer, hingga struktur pesawat.
Karena strukturnya berongga, material ini tidak mudah melemah meski berada pada suhu tinggi. Artinya, selain tahan benturan, CMF juga bisa menjadi insulator termal alami yang efektif.
Menariknya, tim NCSU telah mengembangkan model komputasi yang bisa menghitung ketebalan CMF optimal sesuai kebutuhan perlindungan.
Simulasi menunjukkan bahwa lapisan yang lebih tipis pun bisa memberikan hasil setara atau bahkan lebih baik, tergantung pada konfigurasi tekanan dan jenis logam yang digunakan.
Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Advanced Engineering Materials dan diperkirakan akan menarik perhatian industri transportasi serta energi, terutama dalam mencegah kecelakaan akibat kebocoran atau ledakan bahan berbahaya di masa depan.
Dengan kemampuan luar biasa menyerap energi benturan tanpa bobot berlebih, Composite Metal Foam bukan sekadar “logam busa”, itu bisa jadi benteng masa depan untuk segala sesuatu yang butuh kekuatan, ketahanan, dan keselamatan tingkat tinggi.
Disadur dari Interesting Engineering.
إرسال تعليق