Riset terbaru mengungkap bahwa tetesan air hujan bermuatan listrik statis mampu menembus dan merusak lapisan pelindung logam pada struktur bangunan.
Ilustrasi dibuat oleh AI.Ringkasan
- Tetesan air mengumpulkan muatan listrik statis saat meluncur di permukaan licin seperti daun, kaca, atau dinding.
- Beda potensial listrik antara air dan logam dapat melampaui 1.000 volt, cukup untuk melubangi lapisan pelindung seperti Teflon.
- Pemahaman baru ini membantu merancang material pelindung yang jauh lebih tahan lama untuk bangunan dan infrastruktur penting.
PERNAH membayangkan pekerjaan paling tak ada habisnya di dunia? Salah satunya mungkin menjadi petugas pengecat Jembatan Golden Gate di San Francisco.
Sepanjang tahun, mereka tak pernah berhenti mengoleskan cat pelindung merah-oranye agar struktur baja di bawahnya tidak keropos akibat terpaan udara asin dan guyuran hujan.
Selama ini, ilmuwan mengira air hujan merusak cat pelindung hanya melalui dua cara: gesekan fisik saat air meluncur dan reaksi kimia akibat kandungan asam.
Namun, studi terbaru yang terbit di jurnal Nature mengungkap biang kerok ketiga yang tak terduga: listrik statis.
Prinsipnya mirip efek triboelectric, seperti ketika kamu menggosokkan balon ke rambut hingga berdiri.
Bedanya, dulu zat cair dianggap mustahil menghasilkan listrik statis karena tidak memiliki kekasaran permukaan tingkat atom seperti benda padat.
Namun, tim peneliti yang dipimpin oleh fisikawan Hans-Jürgen Butt dan Zhongyuan Ni dari Max Planck Institute for Polymer Research di Jerman membuktikan sebaliknya.
Saat tetesan air meluncur di permukaan licin, seperti daun tanaman, kaca, atau papan busa PVC, air tersebut menyerap muatan listrik positif kecil.
Dalam percobaannya, peneliti mengalirkan tetesan air bermuatan listrik ke atas tembaga berlapis Teflon.
Hasilnya, setelah 3.000 tetesan air meluncur, mikroskop memperlihatkan bahwa lapisan Teflon telah bobol dan permukaan tembaga di bawahnya bopeng-bopeng mirip kulit yang terkelupas.
Sebaliknya, air biasa tanpa muatan listrik sama sekali tidak memicu kerusakan tersebut.
Meski muatan per tetes air sangat kecil (0,2–2,0 nanocoulomb), lebih kecil dari sengatan statis saat memegang gagang pintu, beda potensial listrik antara tetesan air dan logam di bawahnya bisa melampaui 1.000 volt.
Pelepasan listrik mikroskopis (micro-discharge) inilah yang mengoyak lapisan pelindung sedikit demi sedikit.
Tenang, mobil kesayangan Anda tidak akan mendadak terkelupas saat diguyur hujan deras karena lapisan cat kendaraan modern dibuat jauh lebih tebal dibanding Teflon dalam eksperimen.
Namun, fenomena ini menjawab teka-teki mengapa lapisan pelindung pada bangunan bersejarah dan infrastruktur tua sering kali gagal bertahan dalam jangka panjang.
Di Amerika Serikat saja, biaya akibat kerusakan korosi diperkirakan menelan lebih dari 2 triliun dolar AS per tahun.
Guangwen Zhou, ahli ilmu material dari Binghamton University, menyatakan bahwa temuan ini menjadi pijakan penting untuk merancang bahan pelindung antikorosi generasi baru yang lebih tangguh di masa depan.
Disadur dari Smithsonian Magazine - Why Does Rain Eat Through Protective Coatings on Metal Structures? Researchers Propose a New Idea: Electrically Charged Droplets yang diakses September 2026.
إرسال تعليق