Referensi: chem-is-try.org
Pada tahun 1996, sekelompok peneliti di Belanda menemukan sejenis material yang dapat di ubah-ubah dari keadaan transparan ke reflektif (cermin) dan atau sebaliknya dengan mengekspos material termaksud dalam gas hidrogen. Peneliti menemukan bahwa film tipis dari metal yang dinamakan yttrium dan lanthanum , dengan bantuan hidrogen, kemudian membentuk senyawa hidrida metalik yang bersifat mengkilap. Jika ditambah lebih banyak lagi hidrogen ia menjadi transparan. Transformasi dari transparan ke reflektif (cermin) dapat dilakukan dengan memompa hidrogen diatas film pada tekanan yang berbeda.
Agar perubahan dari kaca transparan ke cermin dapat dilakukan dengan baik maka peralatannya perlu dioperasikan secara elektris, dan komponen materialnya harus berbentuk benda padat.
Rob Armitage dan rekan-rekannya dari the Lawrence Berkeley National Laboratory, di California, AS menjelaskan cara kerja alat yang dioperasikan dengan tombol . Cermin terdiri dari enam lapisan yang kompleks dan tersimpan pada gelas atau kaca. Lapisan tersebut merupakan logam campuran magnesium dan gadolinium, yang yang dapat bersifat reflektif apabila mengandung sedikit atau tanpa hidrogen tetapi akan menjadi transparan dengan kandungan hidrogen yang tinggi.
Atom hidrogen yang mempengaruhi fase transisi atau fase pergantian dari transparan ke cermin tersebut diatas disimpan dalam lapisan tungsten trioxide yang memiliki muatan positif . Jika lapisan magnesium-gadolinium diberi muatan relatif negatif; terhadap film tungsten trioxide, hidrogen didorong kedalam logam campuran, dan akan menjadi terang. Pada waktu yang bersamaan tungsten trioxide , yang berwarna biru, pudar warnanya ketika hidrogen terbuang. Diantara dua lapisan terdapat ; film tipis palladium yang dapat ditembus oleh hidrogen dan dapat membantu mentransformasikan atom hidrogen bermuatan positif kedalam salah status yang netral , sehingga dapat dikombinasikan dengan logam campuran pada saat membentuk senyawa hidrida. Pada saat voltase atau tegangan berbalik, hidrogen kembali ke lapisan tungsten trioxide, dan logam campuran berubah menjadi cermin kembali.
Para peneliti mengatakan bahwa cermin benda padat yang diuraikan tersebut diatas dapat stabil dalam keadaan transparan untuk beberapa jam. Secara prinsip film logam campuran dapat berubah dari transparan ke cermin hanya dalam beberapa menit saja sehingga cukup prospektif untuk diterapkan.
Cermin dengan tombol listrik serupa di atas mungkin akan berguna bagi teknologi komunikasi optik. Sebagai contoh, pancaran cahaya yang memuat informasi data tertulis dalam pulsa optikal mungkin dapat disalurkan atau dialirkan kembali dari satu serat optik ke serat yang lainnya dengan mentransformasikan kaca jendela transparan ke kaca jendela yang dapat bersifat reflektif serupa cermin.
Material Kaca Berkarakter Ganda : Cermin dan Transparan
Teknik Baru Mengungkap Rahasia Plasma
Para peneliti Universitas British Columbia (UBC) mengembangkan sebuah teknik yang dapat membawa ilmuwan satu langkah lebih maju dalam mengungkap rahasia dari bentuk materi terbesar di alam ini (plasma − red).
Plasma − atau gas yang terionisasi − dapat ditemukan di bola lampu, ataupun di ledakan nuklir. Bagian atas atmosfer bumi adalah plasma, sebagaimana petir dan semua bintang yang menerangi langit di waktu malam.
Hampir seratus tahun, fisikawan bekerja untuk mengembangkan teori- teori matematika berkaitan dengan keadaan plasma, tetapi pengetahuan terperinci tentang plasma dan dinamika interaksinya sulit untuk dipahami. Plasma convensional bersifat panas, komleks dan sulit untuk dikarakterisasi baik di alam maupun di laboratorium.
Baru-baru ini, sejumlah kecil laboratorium telah mulai mengembangkan plasma kelas baru yang sangat sederhana sehingga menjanjikan untuk membawa pemahaman kita ke tingkat yang baru. Disebut sebagai plasma lewat dingin, sistem ini dimulai dengan atom yang terperangkap, didinginkan sampai beberapa derajat di atas nol abosolut, untuk menciptakan awan ion dan elektron yang berada dalam keadaan hampir diam. Dengan kontrol ini, peneliti dapat mempelajari langkah-langkah dasar bagaimana plasma terlahir dan bertumbuh.
Untuk pertama kalinya, para peneliti UBC telah menemukan cara untuk menciptakan plasma lewat dingin dari molekul. Dimulai dengan sample gas yang didinginkan dalam pemancar molekuler supersonic, sebuah kelompok yang dipimpin Ed Grant, professor dan kepala Fakultas Kimia UBC, menciptakan sebuah plasma nitric oxide dengan temperatur ion dan elektron sedingin plasma yang diciptakan dari atom yang terperangkap.
Plasma ini bertahan selama 30 mikrodetik atau lebih, tidak seperti atom, ion-ion molekuler dapat terdisasosiasi secara cepat melalui rekombinasi dengan electron."Adalah keajaiban bahwa plasma kami bisa terbentuk sama sekali," ujar Grant."Kami pikir partikel bermuatan tinggi yang kami ciptakan ikut campur dalam rekombinasi ion − elektron."
Teknik mereka yang dijelaskan secara rinci dalam edisi terbaru jurnal Physical Review Letters, tidak hanya memproduksi plasma dengan muatan 3 kali lebih padat dari yang dibuat dengan atom yang terperangkap, tetapi juga terlihat mencapai tingkat korelasi yang lebih tinggi, sebuah faktor yang mendeskripsikan gerakan menyerupai cairan yang terjadi.
"Molekul mewakili cawan suci dari sains lewat dingin," kata Grant."Kemampuan untuk tidak menggunakan teknik atom terperangkap memberi kami kebebasan dan dapat menuntun seluruh ilmu bidang fisika ke arah yang baru."
Grant menambahkan bahwa pemahaman lebih lanjut tentang plasma lewat dingin pada tingkat molekuler dapat membuka pengetahuan baru tentang planet planet gas(Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus di tata surya kita), bintang White Darf, proses fusi termonuklir dan sinar X-.
Read More >>> ...
Alat elektronik bertenaga gula
Ilmuwan di Jepang telah membuat sebuah sel bahan-bakar hayati (biofuel cell) yang menghasilkan energi yang cukup untuk menjalankan sebuah mp3 player atau mobil remot mainan.
Dengan terinspirasi oleh proses pembangkitan energi pada makhluk-makhluk hidup, Tsuyonobu Hatazawa, dari Sony Corporation, Kanagawa, dan rekan-rekannya membuat sebuah bio-baterai yang menghasilkan listrik dari glukosa dengan menggunakan enzim sebagai katalis.
Sel biofule yang sederhana terdiri dari sebuah anoda dan sebuah katoda yang dipisahkan oleh sebuah membran penghantar foton. Sebuah bahan bakar terbaharukan, seperti gula, dioksidasi oleh mikroorganisme-mikroorganisme pada anoda, menghasilkan elektron dan proton. Proton berpindah melalui membran ke katoda sedangkan elektron ditransfer ke katoda melalui sebuah sirkuit eksternal. Elektron dan proton bergabung dengan oksigen pada katoda membentuk air.
Sampai sekarang, output energi dari sel-sel biofuel masih terlalu rendah untuk pengaplikasian praktis. Transfer elektron pada sebuah sel biofuel bisa berlangsung lambat sehingga Hatazawa menggunakan sebuah turunan naftoquinon − yang dikenal sebagai mediator transfer elektron − untuk mengacak elektron-elektron antara elektroda dan enzim. Ini meningkatkan kepadatan arus − sebuah ukuran laju dari reaksi elektrokimia − dan meningkatkan luaran daya.
Untuk lebih meningkatkan kepadatan arus, Hatazawa memadukan mediator tersebut dan enzim ke dalam sebuah anoda serat-karbon. Daerah permukaan yang luas dan porositas elektroda menghindari terjadinya gangguan transport glukosa dan mempertahankan aktivitas enzim. Mereka menggunakan rancangan yang serupa untuk mengoptimalkan katoda sehingga menyuplai oksigen yang cukup ke sel bahan bakar. Pada saat mereka menumpuk empat sel ini bersama-sama, mereka mencapai luaran daya sebesar 100 miliwatt − cukup untuk menjalankan sebuah mp3 player dengan speaker atau mobil remot yang kecil.
Adam Heller, seorang ahli di bidang bioelektrokimia dari Universitas Texas di Austin, Amerika Serikat, mengatakan penelitian ini "akan menjadi cikal bakal lahirnya sel-sel biofuel yang bermanfaat, setelah bertahun-tahun dilakukan penelitian yang tak kunjung membuahkan hasil".
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/
Saklar Yang Mungkin Paling Kecil: Atom Emas Tunggal Membentuk Kontak
Jan. 22, 2009 —Saklar lebih mekanis sebuah saklar elektronik yang paling kecil dari suatu jenis yang tidak pernah dilihat sebelumnya. Itulah ahli ilmu fisika Marius Trouwborst meringkas hasil-hasil dari riset PhD nya pada arus elektrik melalui atom-atom dan molekul-molekul. "Tujuan yang terakhir dari nanotechnology adalah untuk menggunakan molekul-molekul untuk elektronika," Ia berkata. "Bahwa tujuan sudah sekarang datang selangkah semakin dekat."
Jika kita ingin melanjutkan dengan membuat komputer-komputer lebih cepat, metoda-metoda baru harus ditemukan. Satu kemungkinan untuk menggunakan atom-atom dan molekul-molekul. Riset Trouwborst yang pokok di transpor elektron melalui atom-atom dan molekul-molekul yang individu berkait dengan pencarian ini.
Selama riset, Trouwborst mengembangkan suatu metoda yang baru untuk mengorganisir atom-atom emas sedemikian sehingga suatu saklar sangat mekanis kecil bisa dibuat dengan itu: hanya suatu atom emas membentuk kontak. Sebagai tambahan, Trouwborst membangun suatu jenis yang baru dari saklar elektronik dari ukuran benda paling kecil yang sama.
Mengunyah karet
Metoda bekerja dengan suatu yang disebut simpangan retakan. Pertama-tama, suatu kawat emas ditempatkan ke suatu potongan dari plastik yang fleksibel. Sekarang juga secara hati-hati membengkokkan potongan, emas memasang kawat pelan-pelan rentang ke luar, seperti halnya mengunyah karet. Tepat sebelum itu pecah, kawat mempunyai suatu garis tengah dari atom emas nya. Sangat hati-hati lenturan lebih lanjut ( di nanoscale) gerakkan akhir suatu jarak yang kecil jauh dari satu sama lain. Meski kawat-kawat itu kini diceraikan, retak itu adalah bukanlah pasti. Secepat itu adalah sangat, sangat secara hati-hati bengkokkan kembali ke sekring akhir posisi bersama-sama lagi.
Trouwborst mengulangi lenturan hal ini mondar-mandir berkali-kali, dengan sangat hati-hati. Setiap kali kawat pecah, atom-atom di dalam keduanya tertata dengan cara yang berbeda. Trouwborst menemukan bahwa ini reorganisasi secara berangsur-angsur menjadi lebih reguler. Akhirnya, pokok kelihatan secara hati-hati seperti piramida-piramida berbadan tegap dari bola bilyar dengan suatu atom di puncak kulminasi. "Dengan menggerakkan keduanya bolak-balik dengan jarak 01 nanometer, saklar itu dapat dinyalakan dan dimatikan," katakan Trouwborst.
Molekul yang Diitangkap
Lebih dari itu, sistim itu dapat juga digunakan untuk ‘tangkapan' suatu molekul antara akhir. Yang bermanfaat karena mempelajari karakteristik-karakteristik elektronik molekul itu. Ketika satu voltase elektrik memberi petunjuk sebagai akhir, semua transpor elektron mengalami molekul tunggal itu di dalam pertengahan.
Trouwborst menggunakan molekul hidrogen untuk risetnya. Ketika meningkatkan voltase, molekul hidrogen mulai untuk menggetarkan antara akhir dari emas. Trouwborst menemukan bahwa itu resisnten lalu tiba-tiba berubah, itu melompat ke bawah. "Anda hanya dapat memutar sistim hidup atau mati dengan membuat molekul-molekul bergetar atau tidak," katakan Trouwborst. "Saklar jenis ini tidak pernah ditunjukkan sebelumnya."
Penyebab yang tak dikenal
Meski berhubungan dengan bergetar molekul-molekul, eksak penyebab perilaku alihan hal ini masih tidak dikenal. Trouwborst mencurigai sesuatu dengan suatu peralihan fase. Lebih banyak riset diperlukan sebelum saklar-saklar itu dapat digunakan sebenarnya. Bagaimanapun, "apa yang pasti," katakan Trouwborst, "bahwa hal itu menyediakan pengertian yang mendalam baru di jalan untuk menggunakan molekul-molekul sebagai unsur-unsur bangunan fungsional di dalam elektronika dari masa depan."
Diadaptasi dari Universitas Groningen.
Sedotan Kehidupan
Oleh Soetrisno
Terkadang solusi yang paling inovatif ternyata adalah yang paling sederhana. LifeStraw merupakan salah satu diantara temuan yang paling inovatif tersebut. Alat yang berbentuk sedotan ini diciptakan oleh Vestergaard Frandsen sebagai hasil dari penelitian selama puluhan tahun oleh para peneliti air, untuk orang-orang yang hidup di negara-negara berkembang. Jika setiap orang yang kekurangan sumber air minum bersih mendapatkan LifeStraw sekarang ini, maka puluhan juta nyawa bisa langsung diselamatkan. Alat ini merupakan sebuah sedotan plastik sepanjang 31 cm dan berdiameter 30 mm dengan harga sekitar $3,00. Apabila air permukaan yang mengandung Salmonela, Shigella, Enterococcus dan Staphylococcus serta bakteri-bakteri dari air lainnya dihisap lewat sedotan ini, bakteri-bakteri berbahaya tersebut akan terjebak di dalam dan air bersih yang aman bisa langsung diteguk. Filter ini dapat digunakan selama satu tahun penuh untuk satu orang dan setelah itu harus diganti.
Air yang dihisap pertama-tama melewati sebuah filter dengan jarak jalinan 100-mikrometer, kemudian melalui sebuah saringan 15-mikrometer. Air selanjutnya melewati sebuah ruang yang berisi manik-manik berlapis iodin, yang membunuh bakteri yang tersisa. Kemudian air melewati sebuah ruang kosong, dan terakhir melewati karbon aktif, yang menghilangkan rasa iodida dan bakteri yang berukuran sedang. Semua proses ini dilakukan hanya dengan menghisap secara reguler, tidak beda jauh ketika menggunakan pipet minuman konvensional sehari-hari. Sedotan ini dapat menyaring hingga 700 liter air sebelum harus diganti.
Alat ini tidak memiliki bagian-bagian yang dapat dilepas, tidak menggunakan listrik dan tidak memerlukan perawatan. Ini menjadikannya sebagai sebuah cara menyaring air yang sederhana dan terjamin yang bisa digunakan siapapun di dunia ini. Satu-satunya persyaratan yang diperlukan adalah kemampuan untuk menghisap. Bahkan anak kecil dan bayi bisa diselamatkan dengan menggunakan LifeStraw. Penyakit seperti difteria, kolera dan diare yang disebabkan oleh bakteri umum akan dicegah dengan penggunaan LifeStraw.
Inovasi-inovasi yang diberikan oleh LifeStraw sangat mengesankan sehingga disebut sebagai salah satu temuan terbesar di 2005 oleh Time Magazine dan memenangkan Index Award untuk inovasi di bidang desain yang akan secara signifikan memperbaiki hidup manusia. Biaya yang murah dan imbas langsung yang bisa dimiliki oleh LifeStraw ketika mencapai orang-orang yang membutuhkan akan menjadikan alat ini sebagai alat yang sempurna untuk para kelompok-kelompok amal di dunia. Dengan dikombinasikan dengan upaya-upaya baru untuk menyediakan sumur dan waduk-waduk bagi masyarakat, LifeStraw bisa memberikan kontribusi langsung yang signifikan bagi krisis air global yang kita hadapi dengan mewujudkan Tujuan Pembangunan Milenium yakni mengurangi setengah jumlah orang yang tidak memiliki akses berkelanjutan terhadap air minum yang aman pada tahun 2015. LifeStraw juga bisa menjadi cara yang jitu untuk mengatasi kebutuhan mendesak akan air oleh para korban bencana alam seperti angin badai, gempa bumi dan lain-lain.
Disadur dari berbagai sumber. (www.chem-is-try.org)
Tabung nano dari putih telur
Putih telur telah ditemukan oleh para ilmuwan Cina memiliki kegunaan baru sebagai sebuah cetakan (template) untuk membuat tabung-nano anorganik.
Baoyou Geng dan rekan-rekannya di Universitas Anhui Normal, Wuhu, membuat tabung nano magnetit (Fe3O4) dalam sebuah larutan putih telur. Protein putih telur yang memiliki afinitas tinggi untuk ion-ion logam, membentuk kompleks-kompleks organik-anorganik dengan Fe(III). Kompleks-kompleks ini selanjutnya berkumpul membentuk helaian-helaian nano, sebuah proses yang menghasilkan panas. Peningkatan suhu merusak ikatan hidrogen dan ikatan peptida-besi sehingga besi oksida terpisah dari template putih telur. Helaian-helaian besi oksida kemudian menggulung membentuk tabung-tabung nano berongga.
Penggunaan protein dari tulang dan cangkang sebagai template telah banyak dikenal, tetapi kebanyakan memerlukan metode yang rumit dan memakan banyak waktu untuk membuat template biologis. Geng menjelaskan bahwa metode baru mereka menggunakan template protein yang murah dan mudah didapat.
Tabung-nano memiliki banyak pengaplikasian mulai dari piranti penyaluran obat sampai konversi energi surya. Dan magnetit, salah satu mineral yang paling bersifat magnetic, khususnya sangat menarik untuk aplikasi-aplikasi yang terkait dengan magnetisme.
Xitian Zhang, seorang ahli di bidang preparasi dan aplikasi tabung-nano dari Chinese University of Hong Kong, Shatin, mengatakan bahwa penelitian ini "memberikan sebuah metode yang sederhana, terbaru dan mudah dilakukan untuk preparasi tabung-tabung nano besi oksida kristalin-tunggal". "Pendekatan ini tidak hanya memperkaya kimia magnetit, tetapi juga menjadi sebuah strategi baru untuk mensintesis material-material serupa," tambahnya.
Tantangan selanjutnya adalah menyelidik "kondisi-kondisi reaksi pada struktur putih telur, yang bisa menghasilkan perubahan morfologi produk," kata Geng. Geng dan timnya juga akan mencoba mensintesis tabung-tabung nano lainnya untuk menyelidiki efek ion logam yang berbeda terhadap putih telur.
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/
Bakteri : Masa Depan Listrik?
Oleh Tomi Rustamiaji, S.Si
Institut Teknologi Bandung
Sel bahan bakar dengan tenaga bakteri kini merupakan salah satu jalan yang menjanjikan untuk menghasilkan energi dari limbah biologis. Namun perlu dicatat, ini dapat terjadi hanya jika kita dapat menangkap potensial elektrik mikroba dengan efisien.
Kimiawan di Singapura dan Jepang telah memeriksa dua pendekatan berbeda untuk meningkatkan interfase antara bakteri dan elektroda dalam sel bahan bakar mikrobial. Alat ini menggunakan mikroorganisme untuk menghancurkan molekul organik dengan oksidasi, dimana proses ini menghasilkan elektron. Menangkap elektron-elektron ini pada anoda sel bahan bakar ialah kunci untuk memanen sumber energi ini.
Masanori Adachi dan rekan sejawat di Ebara Research, Fujisawa-shi Jepang, telah meningkatkan interfase anode dengan menginkorporasikan sebuah mediator polimer ke permukaan anoda. Permukaan polimer berbasis antrakuinon ini direduksi secara elektrokimia oleh elektron yang dihasilkan oleh penghancuran ‘bahan bakar’ asetat oleh bakteri. Lapisan polimer melewatkan elektron-elektron ini hingga ke anoda, dan kemudian prosesnya berulang kembali..bmp)
Tim Ebara menguji sistem anoda terselubung ini selama lebih dari empat bulan. Hasilnya tidak ditemukan adanya penurunan performa pada rentang waktu tersebut. Performa stabil ini mengindikasikan sebuah sel bahan bakar mikroba komersial yang siap digunakan untuk masyarakat luas.
Dalam sebuah studi yang terpisah, Chang Ming Li dan rekan sejawat di Nanyang Technological University, Singapura telah mengembangkan sebuah sel bahan bakar dimana bakteri mentransferkan elektron kepada anoda dengan sendirinya. Studi sebelumnya tentang Escheria coli yang ditumbuhkan dibawah kondisi elektrokimia ditemukan bahwa bakteri ini menjadi memiliki kemampuan untuk mentransferkan elektron ke elektroda. Li menemukan pula bahwa sel-sel mengekskresikan mediator alami, sebuah struktur berbasis hidrokuinon yang memiliki fungsi serupa dengan polimer Adachi.
Li dan timnya mengemukakan bahwa bakteri mungkin berevolusi untuk mengembangkan pori diluar membran luar mereka, yang membuat hidrokuinon mampu untuk meninggalkan sel dan mencapai elektroda. “Sel bahan bakar mikrobial tanpa mediator sangatlah menarik karena keuntungan dari segi efisiensi tinggi konversi energi dan biaya pembuatan yang rendah” ujar Li. Tantangan berikutnya adalah untuk melakukan rekayasa genetik strain bakteri yang menghasilkan senyawa mediator yang lebih banyak.
“Kedua studi ini menunjukkan kemajuan baik menuju pengembangan sel bahan bakar mikrobial” ungkap Xiao Guo, seorang peneliti sel bahan bakar biokimia di University College London, Inggris. “Namun kita masih memerlukan peningkatan dari kerapatan energi dengan orde dua atau tiga kali lipat untuk mewujudkan sel bahan bakar praktis. Interfase biologis adalah jawabannya. Jika kita mampu merekayasa sebuah sistem yang menghubungkan langsung situs transfer elektron ke elektroda, kita dapat meningkatkan rapat energi dengan signifkan” tambahnya.
Sumber: chem-is-try
Senyawa komposit yang mampu memperbaiki dirinya sendiri
.jpg)
Oleh Tomi Rustamiaji
Pada tahun 2001, satu dari empat jembatan (bahkan lebih) di Amerika Serikat dikategorikan sebagai "defisien", menurut sebuah analisis dari Associated Press terhadap arsip Badan Pusat Administrasi Jalan Bebas Hambatan. Dari jumlah total 587.755 jembatan, 167.993 diantaranya membutuhkan perbaikan atau terlalu lemah atau terlalu sempit untuk menangani muatan lalu lintas yang ada. Walaupun beberapa struktur berada dalam ancaman runtuh, departemen jalan bebas hambatan dalam beberapa negara bagian telah menutup sebagian jembatan untuk perbaikan atau menerapkan sistem batas beban untuk kendaraan yang melintas.
Untuk beberapa tahun kedepan, pemerintah pusat sendiri akan menghabiskan lebih dari 20 miliar dolar Amerika untuk perbaikan jembatan atau penggantian. Namun terobosan terbaru oleh sekelompok peneliti di Universitas Illinois mungkin memberikan suatu harapan terhadap adanya "obat" jangka panjang yang lebih baik: sebuah material komposit yang memperbaiki dirinya sendiri.
Sebuah komposit ialah senyawa yang terbuat dari dua material yang berbeda yang bila digabungkan, memiliki sifat yang lebih superior dari material asli. Sebagai contoh, sebuah komposit akan lebih kuat atau getas dibandingkan dengan komponen individualnya. Namun bahkan material terkuat pun pada waktunya akan melemah dibawah tekanan dari beribu-ribu kendaraan cepat dan pendedahan konstan terhadap elemennya.
Tekanan terhadap material komposit menciptakan retakan mikroskopik yang kian dalam seiring waktu. Peneliti Illinois, dipimpin oleh Scott White, telah menghabiskan enam tahun dalam pengembangan suatu komposit yang menyembuhkan dirinya sendiri sebelum retakan ini menimbulkan kerusakan struktur yang serius. Tim peneliti ini menciptakan kapsul kecil yang terbuat dari campuran urea dan formaldehida yang dikeraskan kemudian diisi dengan disiklopentadiena (DCPD), suatu hidrokarbon yang digunakan untuk membuat polimer. Hidrokarbon ini disisipkan ke dalam kapsul mikro-hingga 200 inci per kubik-dalam sebuah komposit polimer yang mengandung dari resin yang dikeraskan dan serat pendukung.
Ketika retakan terbentuk dalam komposit, kapsul akan pecah, melepaskan DCPD. Dalam beberapa menit, DCPD bereaksi dengan sebuah katalis dalam matriks komposit dan mengikat permukaan-permukaan dari retakan. Dalam studi mereka, material yang diperbaiki mendapatkan kembali 75 persen kekuatannya.
Menentukan ukuran yang tepat dari kapsul bukan merupakan tugas yang mudah. Dinding dari kapsul-kapsul ini hanya setebal 1 mikron, dimana ini cukup kuat untuk bertahan dalam proses manufaktur tetapi cukup lemah untuk pecah dengan sendirinya. Sebagai tambahan, jika kapsul-kapsul ini terlalu besar mereka justru memperlemah material komposit. Kapsul-kapsul terkini terukur dengan 10 mikron pada penampang melintangnya, namun White dan rekan kerjanya sedang bekerja untuk membuat lapisan yang lebih tipis.
Komposit ini akan tersedia secara komersial dalam jangka waktu tiga hingga lima tahun ke depan. White melaporkan bahwa material ini memiliki aplikasi-aplikasi potensial yang luas, sehingga merupakan suatu masalah untuk menentukan arah mana yang diambil. Ini dapat berguna terutama untuk produk-produk yang sulit atau tidak mungkin diperbaiki, seperti satelit, antena angkasa, dan peralatan medis yang diimplan. Rentang kemungkinan lain mulai dari papan sirkuit hingga raket tenis. Dan di masa depan, kita mungkin akan melintasi jembatan dengan support yang terbuat dari polimer berteknologi tinggi ini.
Sumber:chem-is-try
Rekayasa Genetika Hasilkan Super Wortel
Wortel ini mengandung 41 persen kalsium lebih banyak dari wortel biasa.
Wortel, makanan pokok tokoh kartun anak-anak Bugs Bunny alias si kelinci, ternyata bisa menjadi 'super'. Ini terjadi setelah para ilmuwan di Amerika Serikat (AS) berhasil menghasilkan wortel rekayasa genetik yang mengandung kalsium tambahan.
Orang yang melahap wortel baru ini bakal menyerap 41 persen kalsium lebih banyak dibanding jika ia menyantap wortel biasa. Dengan menambahkan sayur tersebut ke menu makanan diharapkan juga mampu membantu menepis gangguan kesehatan, seperti penyakit rapuh tulang dan osteoporosis.
''Wortel yang sarat dengan kalsium ini masih perlu menjalani banyak pengujian keamanan. Sayur ini ditumbuhkan dalam lingkungan yang dikendalikan dan dipantau secara hati-hati,'' ujar Profesor Kendal Hirschi, salah satu tim peneliti pada Baylor College of Medicine, AS, seperti dilansir BBC, Selasa (15/1).
Para ilmuwan itu berharap wortel mereka mampu menawarkan cara lebih sehat untuk mengonsumsi mineral dalam jumlah yang cukup. ''Tapi, perlu lebih banyak riset sebelum wortel ini tersedia bagi konsumen,'' kata Hirschi. Selama ini, bahan makanan dari susu merupakan sumber utama kalsium makanan, tapi sebagian orang alergi terhadap produk tersebut. Bahkan, beberapa orang lainnya dianjurkan menghindari konsumsi terlalu banyak akibat kandungan lemak yang tinggi. Melalui rekayasa genetik, para ilmuwan itu mengubah suatu gen dalam wortel tersebut sehingga memungkinkan kalsium di dalamnya menyeberangi secara lebih mudah dalam selaput tanaman tersebut.
Rekayasa genetika merupakan salah satu teknik bioteknologi yang dilakukan dengan cara pemindahan gen dari satu mahluk hidup ke mahluk hidup lainnya atau dikenal juga dengan istilah transgenik. Tujuan rekayasa genetika adalah menghasilkan tanaman atau hewan atau jasad renik yang memiliki sifat-sifat tertentu sehingga mendatangkan keuntungan yang lebih besar bagi manusia.
Adapun gen merupakan suatu unit biologis yang menentukan sifat-sifat mahluk hidup yang dapat diturunkan. Pangan hasil rekayasa genetika merupakan pangan yang diturunkan dari mahluk hidup hasil rekayasa genetika.
Jika dijadikan satu-satunya sumber kalsium, wortel tentu tidak akan memenuhi kebutuhan kalsium harian sebesar 1.000 mg. Namun demikian, jika sayur mayur lain juga direkayasa dengan cara serupa, konsumsi akan meningkat tajam.
Langkah yang dilakukan ilmuwan AS bukanlah kali pertama dalam rekayasa wortel. Warna oranye yang dikenal luas sebagai warna wortel adalah hasil budidaya Belanda pada abad ke-17. Kala itu, para petani sayur mayur Belanda yang patriotik mengubah sejenis sayur yang berwarna ungu menjadi berwarna seperti warna nasional negeri tersebut.
Wortel pun bukan sayur mayur pertama yang mengalami perombakan demi kesehatan. Rekayasa genetika juga dilakukan untuk mengembangkan kentang yang mengandung lebih banyak zat tepung. Sehingga tidak menyerap lebih sedikit minyak ketika digoreng dan menghasilkan keripik atau batangan kentang yang lebih sehat.
Penelitian juga sedang dilakukan terhadap brokoli. Dengan rekayasa genetik, diharapkan sayur ini mengandung lebih banyak sulforaphane atau bahan kimia yang mungkin membantu orang mencegah kanker.
Sementara itu, Profesor Susan Fairweather-Tait dari University of East Anglia, Inggris menyatakan, bahan pangan hasil rekayasa genetika untuk meningkatkan kandungan gizi menjadi alternatif yang semakin penting. ''Orang dianjurkan agar makan lebih sedikit untuk menghindari kenaikan berat badan. Selain itu banyak makanan kini tidak lagi mengandung segala yang diperlukan tubuh,'' ujarnya.
Susan mengakui, ada penentangan keras terhadap teknik rekayasa genetik. Namun, penolakan itu secara bertahap bisa diredam. ''Kita mesti menjauh dari momok 'makanan Frankenstein' dan mulai menghargai manfaat kesehatan yang mungkin dibawanya,'' jelasnya.
Ikhtisar:
- Warna oranye yang dikenal luas sebagai warna wortel adalah hasil budidaya petani Belanda pada abad ke-17.
- Tujuan rekayasa genetika adalah menghasilkan organisme yang memiliki sifat-sifat tertentu sehingga mendatangkan keuntungan yang lebih besar bagi manusia.
- Rekayasa genetika juga dilakukan untuk mengembangkan kentang yang mengandung lebih banyak zat tepung.
Sumber: chem-is-try
Transistor Terkecil Dibuat dari Goresan Pensil
JAKARTA, MINGGU - Dalam satu goresan pensil mungkin dapat disusun ribuan transistor. Bagaimana tidak, untuk membuat sebuah transistor terkecil di dunia, hanya cukup 10 atom graphene dari bahan baku pensil, grafit.
Seperti dilaporkan dalam jurnal Science edisi terbaru, kesuksesan ini buah kolaborasi Dr Kostya Novoselov dan Profesor Andre Geim dari Sekolah Fiiska dan Astronomi Universitas Manchester, Inggris. Berkat temuannya, sebuah transistor dapat dibuat dengan ukuran lebih kecil dari sebuah molekul.
Semakin kecil ukuran transistor, semakin besar peluangnya menanamkannya dalam rangkaian sebuah chip. Sejak chip pertama kali dikembangkan tahun 1960-an, para ilmuwan terus berusaha memperkecil ukuran sebuah transistor karena pengaruh Hukum Moore yang dikemukakan Gordon Moore, pendiri Intel. Hukum yang sebenarnya prediksi Moore tersebut menjadi target perusahaan chip untuk melipatgandakan jumlah transistor dalam satu keping chip prosesor setiap dua tahun.
Miniaturisasi transistor terus menjadi tantangan dalam industri komputasi. Namun, teknologi 
berbasis silikon yang dipakai saat ini diperkirakan menghadapi batas antara 10-20 tahun ke depan. Ukuran sebuah komponen dalam chip tidak mungkin diperkecil kurang dari 10 nanometer karena pada kondisi tersebut semua oksida semikonduktor, termasuk silikon, tidak terkontrol jika dicetak di atas permukaan seperti air yang diteteskan di atas loyang panas.
Graphene dapat menjawab tantangan tersebut karena tetap stabil pada suhu tinggi dan bersifat konduktif atau menghantar listrik dalam ukuran satu nanometer sekalipun. Penelitian di Manchester telah membuktikan kemampuan graphene membentuk komponen listrik yang berukuran di bawah 10 nanometer.
Namun, jangan berharap dulu bisa membuat superprosesor dengan transistor ini. Sebab, fokus peneliti baru pada tahap memperkecil ukuran transistor dan belum sampai pada tahap merangkainya menjadi sirkuit elektronika.
"Lagipula, belum ada teknologi yang dapat memotong dalam ukuran nanometer secara presisi. Namun, ini sama besarnya dengan tantangan yang harus dihadapi pascasilikon. Setidaknya, kami punya material yang dapat memenuhi tantangan tersebut," ujar Geim.
Material ini ditemukan pertama kali oleh Geim dan timnya empat tahun lalu dan menjadi topik hangat dalam penelitian fisika dan material saat ini. Graphene merupakan material pertama yang memiliki ketebalan satu atom karena bisa digambarkan sebagai atom-atom grafit yang disusun berjajar.(PHYSORG/WAH)
Mahasiswa STIKOM Surabaya Ciptakan Alat Kontrol Kecelakaan Kereta
SURABAYA--MI: Mahasiswa STIKOM Surabaya, Khalid Mawardi berhasil menciptakan alat pengontrol posisi kereta api yang sedang menghadapi masalah dalam perjalanan, seperti kecelakaan yang sulit dijangkau.
Khalid kepada wartawan di Surabaya, mengemukakan bahwa ide menciptakan alat itu berawal dari banyaknya kecelakaan kereta api di Indonesia yang beberapa diantaranya lokasinya sulit untuk cepat diketahui. Kondisi seperti itu akan mempersulit pertolongan untuk para penumpang yang menjadi korban kecelakaan karena para penolong harus mencari dulu posisi kereta yang mengalami kecelakaan, kata pria berusai 26 tahun itu.
Karya bernama Train Control & Monitoring yang dikerjakan untuk tugas akhir di STIKOM dengan nilai A plus itu menggunakan wireless untuk menghubungkan alat di kereta dengan pusat pengontrol yang menggunakan komputer.
Dalam simulasinya, ia menunjukkan bahwa di setiap rel dipasangi alat infra merah untuk memberi sinyal posisi dan gerakan kereta. Namun demikian, untuk kondisi yang sesungguhnya akan kesulitan menggunakan infra merah.
Kalau kondisi riil bisa menggunakan GPS dalam menentukan kordinat kereta. Data kordinat itu nantinya akan dikirim melalui wireless ke pusat data kontrol. Kalau menggunakan infra merah butuh biaya yang banyak, kata mahasiswa yang akan diwisuda dengan IPK 3,45 itu.
Ia mengemukakan bahwa kereta api di Indonesia belum menggunakan alat tersebut. Namun dalam penelusurannya di internet, alat semacam itu sudah digunakan di negara maju, seperti Amerika utara dengan nama position train control (PTC).
Selain digunakan untuk mengontrol posisi kereta dalam kecelakaan, alat ini juga bisa dikembangkan untuk keperluan lebih luas dalam rangka pelayanan bagi penumpang, seperti manajemen penjadwalan kereta dan lainnya. Menurut dia, karya itu dikerjakan cukup lama, yakni sekitar 1,5 tahun.
Hal itu terkendala oleh masalah pencarian komponen, selain masalah yang berkaitan dengan keperluan pribadi. Khalid mengemukakan bahwa karyanya itu bisa diaplikasikan dalam mengatur perekeretapian di Indonesia, meskipun mungkin hal tersebut tidak mudah. Misalnya PT KAI harus menyiapkan infrastruktur berupa BTS (base transceiver station).
Tapi sebetulnya kalau mau bisa memanfaatkan BTS yang sudah ada dan digunakan oleh beberapa operator telepon seluler. Tentunya hal ini membutuhkan kerjasama dengan operator telepon seluler, katanya.
Ia mengemukakan bahwa untuk pengadaan satu modul GPS dalam kondisi riil untuk satu kereta api hanya membutuhkan biaya sekitar Rp750.000. Sementara itu untuk pembuatan simulasi itu, Khalid telah menghabiskan dana sekitar Rp800.000. (Ant/OL-03)
Sumber: Media Indonesia Online
Hardisk Meleleh, Data Penelitian Tetap Aman
JAKARTA, Rabu - Sebuah hardisk yang ditemukan di antara puing-puing pesawat ulang alik Columbia yang meledak tahun 2003 berhasil diselamatkan datanya. Keberhasilan ini sangat berarti karena hanya dengan data-data hardisk tersebut, para peneliti dapat memublikasikan hasil penelitian ilmiah dalam jurnal Physical Review E edisi April 2008.
"Saat kami menemukannya, ia seperti dua kotak logam yang saling menempel. Kami bahkan tak tahu kalau itu sebuah hardisk. Ia terbakar dan semua bagian pembungkusnya meleleh," ujar Jon Edwards, insinyur dari Kroll Ontrack Inc, Minneapolis, AS.
Hardisk tersebut berisi data-data penelitian ilmiah mengenai cairan xenon yang dilakukan saat para awak melakukan misi di ruang angkasa. Sebagian besar informasi telah dikirimkan ke Bumi melalui selama misi dilakukan, namun hasil akhirnya masih tersimpan di dalam hardisk.
Para insinyur di Ontrack sempat pesimis dapat mengekstrak data-data di dalamnya karena plastik dan pembungkus bagian dalam yang melindungi hardisk dari debu dan partikel luar juga rusak. Namun, bagian piringan yang menyimpan data ternyata utuh.
Dari kapasitas ruang penyimpan sebesar 340 megabyte, hanya setengahnya yang telah terpakai. Beruntung, bagian yang telah terisi data tidak rusak sama sekali. Apalagi hardisk tersebut bekerja pada sistem operasi DOS yang tidak menyimpan data secara menyebar.
Setelah dibersihkan dengan cairan kimia tertentu, Edwards dan timnya memindahkan piringan tersebut ke hardisk baru. Dalam dua hari, mereka berhasil menyelesaikan ekstraksi dan merekam kembali hampir 99 persen data yang tersimpan dalam hardisk tersebut.
Sayang, dua hardisk lainnya yang juga ditemukan dari puing-puing Columbia gagal diselamatkan. Saat terlepas ke udara dan menembus atmosfer, logam yang membungkusnya rusak parah dan tak sanggup melindungi bagian piringan di dalamnya.
Gabungan Dua Plastik Hasilkan Logam
JAKARTA, SENIN - Siapa mengira dengan menempelkan dua lembar plastik dapat menghasilkan material konduktor yang dapat menghantarkan listrik seperti logam. Penemuan ini menjanjikan pengembangan sistem elektronika dengan materi non logam, bahkan material super konduktor jenis baru.
Konduktor dari plastik itu dikembangkan para peneliti dari Universitas Teknologi Delft, Belanda, yang dipimpin Alberto Morpurgo. Dalam penelitian tersebut mereka menempelkan lapisan kristal plastik polimer jenis TTF setebal satu mikrometer dan kristal organik polimer lainnya jenis TNCQ dengan ketebalan yang sama.
Kedua jenis polimer termasuk insulator atau tidak menghantarkan listrik. Namun, hasil penggabungan keduanya menghasilkan gaya Van der Walls yang menyebabkan bidang permukaan yang saling menempel dapat menghantarkan listrik.
"Kedua permukaannya tidak mengalami perubahan fisika, namun kerja elektron di sepanjang permukaan yang berdekatan berubah," ujar Morpurgo. Pada kondisi normal, elektron-elektron pada setiap materi tidak dapat berpindah bebas, tapi pada kasus ini elektron dari TTF dapat melompat ke bagian yang disebut hole di TNCQ.
Mereka juga menemukan bahwa sifat konduktivitasnya justru naik saat berada di lingkungan yang lebih dingin. Sifat tersebut berkebalikan dengan sifat logam yang justru menurun kemampuannya menghantar listrik di lingkungan yang dingin.
Sumber : NewScientist
Bioteknologi, Jalan Keluar dari Krisis Pangan
ROMA - Bioteknologi bisa menjadi opsi untuk mengurangi beban krisis pangan di dunia. Beberapa hasilnya antara lain adalah penanaman beras flood-resistant (anti-banjir) di Bangladesh atau swasembada kapas di Burkina Faso.
"Bioteknologi adalah salah satu alat yang menjanjikan untuk memperbaiki produktivitas agrikultur dan menambah pendapatan di daerah pedalaman atau pedesaan," kata sekretaris agrikultur Amerika Serikat Ed Schafe, seperti dilansir Reuters, Senin (9/6/2008).
Di Filipina, dilaporkan perkembangan bioteknologi telah sampai pada riset terhadap nasi dan kelapa yang anti-penyakit. "Kami juga memasukkan anti virus pada pepaya. Pepaya-pepaya hasil cangkokan ini akan tersedia di pasaran sekira 2009," kata menteri pertanian Filipina Arthur Yap.
Menteri pertanian Burkina Faso, Laurent Sedogo, mengatakan negaranya telah bekerja sama dengan pihak kelompok agrikultur asal Amerika Serikata, Monsanto, untuk memberantas bangsat yang selalu menggagalkan panen kapas.
"Kini kami telah menanam sekira 15.000 hektar kapas yang anti-serangga," kata Laurent. "Di samping anti-serangga, penggunaan tanaman pestisida ini juga mengurangi risiko terganggunya kesehatan pada petani," lanjutnya.(cdr) (srn)
Source : Okezone.com
Hubble Ungkap Puluhan Peristiwa Tabrakan Galaksi
JAKARTA, SUNDAY - Tabrakan antargalaksi bukan lagi peristiwa langka di luar angkasa dan dapat terjadi dalam banyak cara. Teleskop ruang angkasa Hubble telah mengungkap puluhan kejadian yang menakjubkan tersebut dalam sejumlah foto yang direkam sejak beroperasi.
Peristiwa tersebut tentu lebih sering terjadi di awal perkembangan alam semesta. Saat itu ruang lebih sempit, jarak antara galaksi yang satu dengan lainnya lebih dekat sehingga peluang tabrakan lebih besar.
Tabrakan galaksi dipicu gaya gravitasi atau tarik-menarik dari dua galaksi yang saling berdekatan. Biasanya, proses tabrakan diawali dengan pembentukan jembatan material, berupa rantai gas dan debu yang menghubungkan kedua galaksi. Meski pertemuan ini berjalan hingga ratusan kilometer per jam, proses tabrakan bisa berlangsung ratusan juta tahun.
Gas dan debu akan berangsur-angsur terkumpul di inti galaksi. Saat kedua intinya sangat dekat,gas dan debu akan tertarik dengan sangat cepat dan menghasilkan getaran kuat yang tersebar ke segala arah. Kumpulan gas dan debu yang sangat pekat merupakan tempat kelahiran bintang-bintang baru yang berwarna biru saat masih muda.
Proses interaksi yang dapat memicu tabrakan tidak berhenti saat ini. Galaksi Bima Sakti yang merupakan tempat tata surya kita berada, misalnya, diperkirakan akan bertabrakan dengan galaksi terdekat, andromeda, sekitar 2 miliar tahun lagi dan membentuk Milkomeda. Bima Sakti juga tengah menyedot galaksi lebih kecil yang disebut galaksi galaksi elips kerdil Sagitarius.
Teleskop Hubble berhasil merekam tabrakan galaksi dalam berbagai tahap. Bentuknya juga sangat bervariasi, jika dilihat sekilas ada yang seperti sebuah sikat gigi, atau seekor burung hantu yang tengah terbang. Semuanya ada 59 foto tabrakan galaksi yang dirilis sejak Kamis (24/4) sebagai peringatan 18 tahun peluncuran Hubble.
Sendi Buatan
Universitas Tokyo bersama dengan sebuah perusahaan manufaktur sendi buatan, Japan Medical Materials Corporation di Osaka berhasil mengembangkan sebuah sendi buatan (Artificial joint) yang tidak mudah longgar pada bagian sambungan dengan tulang. Melapisi permukaan dengan molekul tingkat tinggi(high-molecular), bubuk abrasi (worn powder) dapat menimbulkan kerusakan pada tulang dan menjadi penyebab utama kelonggaran pada sendi, dapat dihilangkan.
Penemuan sendi buatan baru dapat digunakan selama 25-30 tahun secara terus menerus, menjadi 2 kali lipat masa penggunaan sendi buatan yang ada di pasaran saat ini. Tahun ini direncanakan akan dipasang pada sendi pinggul/selangkangan buatan (Artificial crotch joint) untuk menjalani tes klinis.
Sendi buatan sendiri umumnya terbuat dari bahan titanium alloy yang dipasang pada kedua ujung tulang dan berfungsi sebagai pengganti persendian yang rusak. Sedangkan sendi pinggul/selangkangan buatan dipasang pada persambungan tulang paha dan tulang pinggul.
Di Jepang jumlah pasien yang menjalani operasi pemasangan sendi buatan mencapai sekitar 130 ribu orang tiap tahunnya. Kebanyakan diakibatkan oleh kelainan (perubahan bentuk) pada tulang akibat penuaan atau reumatik pada sendi, dan dilatar belakangi oleh penuaan. Jumlah ini terus mengalami peningkatan sebesar delapan persen setiap tahunnya. Selama ini kelonggaran adalah masalah komplikasi utama pada penggunaan sendi buatan ini.
Abrasi pada sebuah sendi buatan ditimbulkan oleh pergerakan pada permukaan sendi. Untuk mengatasi hal ini, Yoshio Takatori, Toru Moro, dan beberapa peneliti lainnya di Universitas Tokyo, menggunakan bahan molekul tingkat tinggi bernama MPC yang sulit menimbulkan gesekan. Mereka membuat sendi buatan dengan memproses akhir (finishing) permukaan sendi yang berupa polietilen dengan MPC.
MPC mempunyai struktur yang sama dengan komponen membran sel manusia sehingga banyak digunakan pula pada proses akhir (pelapisan) kontaklens atau jantung buatan. Jika menimbulkan gesekan sekalipun, oleh badan akan sulit dikenali oleh tubuh makhluk hidup sebagai bahan material asing sehingga dikenal pula sebagai bahan yang sulit menimbulkan reaksi imun.
Grup penelitian ini telah melakukan pengujian abrasi atau ketahanan terhadap gesekan (Abrasion proof test) dengan meletakkan sendi buatan pada alat yang menjadi model untuk gerakan sendi pinggul/selangkangan, kemudian mengadakan uji terhadap pergerakan yang setara dengan 20 juta langkah kaki. Hal ini setara dengan langkah kaki yang digunakan manusia dalam aktifitas keseharian selama 25-30 tahun.
Sendi buatan umumnya pada tes uji abrasi yang dilakukan terhadap 10 juta langkah dapat menimbulkan abrasi sebanyak 30 miligram, sedangkan pada uji ketahanan abrasi yang dilakukan pada sendi buatan yang dilapisi dengan MPC ini telah dipastikan bahwa dengan beban mencapai 20 juta langkah pun tidak ditemukan abrasi sama sekali.
Bubuk polietilen, bahan utama sendi buatan, yang timbul dari abrasi akan dikenali oleh tubuh sebagai bahan material asing sehingga akan menimbulkan reaksi imun. Oleh sebab itu, tulang pinggul (pelvis), tulang paha (thigh) atau tulang lain di sekitar sendi yang menjadi dasar peletakan sendi buatan akan menjadi rusak, dan akhirnya menimbulkan kelonggaran pada sendi.
Pada umumnya sendi buatan akan mengalami kelonggaran dalam jangka 10-15 tahun. Jika hal ini terjadi maka diperlukan operasi kembali untuk pemasangan ulang sendi buatan, sehingga menimbulkan beban fisik yang cukup besar pada pasien. Dengan penggunaan sendi buatan temuan baru ini, diharapkan beban seperti ini akan dapat dikurangi.
Saat ini sedang diteliti apakah akan timbul abrasi pada sendi buatan ini terhadap beban yang setara dengan 40 juta langkah. Sedangkan Japan Medical Materials Corporation saat ini sedang mengadakan persiapan untuk melaksanakan tes klinisnya.
(ZM, sumber: http://ss.nikkei.co.jp/ss/)
Keajaiban Glass Liquid
Glass liquid
Glass atau kaca yang kita temukan sehari-hari adalah material padat pada suhu kamar. Untuk mencairkannya diperlukan suhu sekitar 1400 derajat celcius. Tentu hal yang sulit untuk membuat glass dalam keadaan liquid pada suhu kamar. Tapi bagi Masatoshi Shioda, hal tersebut telah menjadi kenyataan setelah melewati penelitian selama sembilan tahun lamanya. Glass ini berbentuk cairan pada suhu kamar, sehingga dinamakan glass liquid. Sekilas jika dilihat dengan mata, serupa dengan air biasa, namun bila dikeringkan dalam mesin pengering dapat membentuk glass atau kaca.
Cairan ini dibuat dengan mencairkan quartz, yang selanjutnya dalam keadaan liquid atau cairan distabilkan, kemudian ditambahkan dengan sekitar 30 jenis enzim. Fungsi enzim ini adalah untuk menghambat partikel-partikel quartz untuk berikatan (menjadi padat) sehingga menyebabkan quartz tetap dalam keadaan cair.
Kayu tahan api
Kayu merupakan bahan yang sering digunakan sebagai bahan untuk membuat rumah atau bangunan. Kayu memiliki sifat sangat mudah terbakar, sehingga jika terjadi kebakaran dapat dipastikan rumah tersebut hangus menjadi abu dan mampu merembet bangunan lainnya. Namun lain halnya jika kayu ini dilapisi dengan glass liquid, menyebabkan tahan api dan tidak mudah terbakar.
Untuk membuktikannya telah dilakukan percobaan dengan membakar miniatur rumah yang terbuat dari kayu. Satu miniatur rumah tanpa dilapisi dengan glass liquid, sedangkan yang lainnya dilapisi dengan glass liquid. Pada percobaan ini, kayu yang tanpa dilapisi glass liquid api dengan cepat membesar dan menimbulkan asap hitam, sedangkan kayu yang dilapisi glass liquid, api tidak membesar, bahkan apinya menjadi padam. Pada akhirnya kayu yang tidak dilapisi glass liquid menjadi abu, sedangkan yang dilapisi glass liquid tetap kokoh.
Pertanyaannya adalah mengapa glass liquid dapat menyebabkan kayu menjadi tahan api? Pada kayu banyak terdapat pembuluh silinder, jika pada kayu dilapisi glass liquid maka glass liquid ini akan menyerap dan menutupi bagian pembuluh-pembuluh tersebut sampai pada kedalaman sekitar lima milimeter. Penutupan pembuluh-pembuluh kayu akan mengubah kayu menjadi lapisan kaca sehingga membuat kayu menjadi tidak mudah terbakar. Seperti disebutkan dibagian awal tulisan ini bahwa untuk mencairkan kaca memerlukan suhu diatas 1400 1400 derajat celcius, sehingga dengan adanya glass liquid ini bangunan atau rumah yang terbuat dari kayu dapat terhindar dari kobaran api bila terjadi kebakaran.
Memperpanjang usia bangunan
Jepang memiliki pemecah gelombang laut yang terbuat dari konkrit untuk mencegah terjadinya gelombang tsunami. Biasanya konkrit untuk bangunan ini terletak pada kondisi lingkungan dingin, mudah terkena air laut, dan sinar ultraviolet yang sangat kuat. Pada lokasi ini pula dilakukan percobaan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh glass liquid terhadap kekuatan konkrit.
Konkrit dari pemecah gelombang laut yang dibangun satu tahun lalu, dengan mudahnya terkena air laut sehingga membuat permukaan konkrit menjadi terkorosi dan mudah terkelupas. Namun konkrit yang telah dilapisi dengan glass liquid tidak ditemukan adanya korosi.
Mengapa ketahanan konkrit meningkat? Pada konkrit terdapat banyak rongga kosong, dengan dilapisi glass liquid, akan menutupi rongga kosong tersebut dan kemudian akan terbentuk lapisan kaca. Sehingga air laut dan gas CO2 yang merupakan penyebab terjadinya korosi pada konkrit dapat dicegah.
Konkrit yang digunakan saat ini memiliki masa durability sekitar 50 tahun. Adanya lapisan kaca pada konkrit membuat masa durability konkrit menjadi lebih tinggi, diperkirakan mencapai 200 tahun. Selain itu penggunaan glass liquid ini sangat ramah lingkungan, tidak ada efek samping dan bahaya yang ditimbulkan. Hingga saat ini penggunaan glass liquid ini sudah meluas diberbagai kawasan di Jepang, misalnya terowongan di Hokkaido.
Glass liquid vs Asbes
Asbes merupakan bahan berbahaya bila dipakai pada sebuah bangunan. Serabut asbes apabila terbang diudara sangatlah berbahaya karena bisa mengakibatkan kanker paru-paru pada penghirupnya. Saat ini, pemakaian asbes pada bangunan sudah dilarang diseluruh Jepang mengingat bahaya yang ditimbulkan. Namun diyakini pemakaian asbes di Jepang masih tersisa dibeberapa bangunan.
Saat ini, cara penguraian asbes ada dua cara, yaitu dengan memerangkap pada pelarutnya atau melebur pada suhu tinggi. Tentu kedua cara ini tidaklah gampang dan memerlukan biaya yang cukup mahal.
Pemakaian glass liquid dengan cara menyemprotkan pada asbes, akan terbentuk lapisan kaca dan menutupi lapisan serabut asbes sehingga serabut asbes mengeras (10 jam berikutnya akan menjadi keras secara sempurna). Hal ini menyebabkan serabut-serabut asbes tidak terbang di udara bebas. Cara ini sangatlah mudah dan hanya tidak memerlukan biaya mahal. Selain itu asbes yang yang sudah mengeras ini bisa diolah lebih lanjut menjadi bahan yang tahan api mencapai suhu 1200 derajat celcius.
Walaupun cara ini belum dijadikan cara resmi pemerintah Jepang dalam penanganan asbes, bukan tidak mungkin cara ini akan menjadi cara resmi mengingat begitu banyak manfaat dan keuntungan yang diberikan oleh glass liquid ini.
Penemuan glass liquid ini memberikan dampak besar dalam industri kontruksi karena mampu meningkatkan kualitas konkrit dan membuat bangunan yang terbuat dari kayu menjadi tidak mudah terbakar. Apabila diterapkan di industri konstruksi Indonesia akan membawa dampak positif, bangunan menjadi kuat, jalan tidak mudah rusak, dan pada akhirnya diharapkan dapat menghemat anggaran negara dalam pembangunan sarana transportasi publik. Wallahu alam bishawwab.
Oleh: Dedy Eka Priyanto, Tokyo National College of Technology. Email: dedy_monbusho05@yahoo.co.jp
Materi Penyerap Ultraviolet
Di masa depan, kita enggak lagi perlu tirai atau vertical-blind buat mengatur sinar Matahari yang masuk ke kamar. Percaya atau enggak, semua itu "gara-gara" seekor anjing!
Sekitar 100 tahun yang lalu, ada seorang ahli kimia yang secara tidak sengaja memperhatikan suatu kejadian aneh yang menuntunnya pada penemuan hebat. Cowok Inggris ini memiliki seekor anjing yang saat itu sedang sakit perut. Anjing itu diberi obat yang mengandung zat quinin bisulfat. Anjing itu kemudian bermain-main di dekat sebuah wadah berisi bahan kimia I2 (yodium). Kemudian, secara tidak sengaja anjing itu buang air kecil di atas yodium tersebut. Tiba-tiba yodium yang sudah terkena sulfat itu berubah warna menjadi kristal-kristal hijau. Ilmuwan Inggris itu pun langsung tertarik dan mempelajari kristal-kristal tersebut. Belakangan, ia menemukan bahwa kristal-kristal itu mampu memblokir gelombang cahaya! Tapi, apa artinya penemuan ini? Saat itu belum ada yang mengira bahwa penemuan ini nantinya akan sangat mempengaruhi dunia industri dan teknologi, terutama teknologi yang berkaitan dengan industri kaca dan plastik.
Beberapa puluh tahun sesudah kejadian tersebut, Edwin Land (penemu kamera Polaroid) berhasil mengaplikasikan penemuan ini sebagai lapisan pada lensa kacamata. Lensa kacamata itu mampu menyerap cahaya sehingga mata si pemakai terhindar dari kerusakan akibat gelombang ultraviolet dari sinar Matahari. Lensa kacamata ini termasuk suspended particle device (SPD) karena memiliki lapisan yang mengandung partikel-partikel sejenis kristal-kristal hijau tadi. Ternyata perkembangan teknologi SPD tidak hanya terbatas pada lensa kacamata. Kini jendela-jendela dan kaca pada bangunan rumah dan gedung pun mulai dilapisi partikel-partikel penghambat cahaya ini.
Jendela masa depan yang mampu mengendalikan jumlah cahaya yang masuk ini tersusun dari beberapa lapisan yang membungkus partikel-partikel penghambat cahaya tadi. Partikel-partikel tersebut berada di lapisan paling dalam. Supaya dapat bergerak bebas, partikel-partikel tersebut dilarutkan dalam fluida cair sehingga membentuk suspensi atau film. Lapisan ini dibungkus oleh lapisan kaca (gelas) atau plastik yang sudah dilumuri bahan konduktor yang transparan. Saat ada aliran listrik yang dihantarkan oleh bahan konduktor tersebut, partikel-partikel dalam film langsung membentuk garis lurus (tidak lagi acak) sehingga gelombang cahaya bisa lewat dan kaca terlihat bening (transparan). Jika beda potensial dikurangi, partikel-partikel ini mulai membentuk pola yang tidak beraturan sehingga celah yang bisa dilewati cahaya semakin kecil. Saat itu terjadi, jendela terlihat semakin gelap. Jika beda potensial terus dikurangi sampai mencapai 0 (aliran listrik dihentikan), jendela kaca akan terlihat hitam dan gelap karena tidak ada lagi celah yang bisa dilewati cahaya.
Untuk mengatur jumlah listrik yang mengalir ini, SPD dilengkapi dengan alat kendali dalam dua tipe: otomatis dan manual. Alat kendali yang otomatis biasanya memanfaatkan sel-sel yang sangat sensitif terhadap cahaya (photocell) sehingga otomatis berubah saat terjadi perubahan intensitas cahaya. Alat kendali yang dioperasikan secara manual biasanya berbentuk remote control atau rheostat. Teknologi SPD ini sudah banyak diaplikasikan pada berbagai produk yang banyak kita gunakan sehari-hari (selain kacamata dan kaca jendela), termasuk atap rumah yang terbuat dari kaca dan pada layar monitor komputer.
Selain teknologi SPD, ada beberapa alternatif lain untuk membuat jendela masa depan. Alternatif-alternatif yang paling menjanjikan adalah teknologi kristal cair (liquid crystal) dan teknologi elektrokromik.
Teknologi liquid crystal sudah banyak digunakan di sekeliling kita. Mulai dari layar kalkulator, stopwatch, timer pada oven microwave, jam digital, televisi, sampai monitor komputer. Semua peralatan tersebut memakai kristal cair pada layar tampilannya. Liquid crystal display atau lebih dikenal sebagai LCD juga memanfaatkan listrik untuk mengubah-ubah bentuk kristal-kristal cairnya sehingga bisa membentuk tampilan angka dan huruf pada layar. Teknik yang sama diaplikasikan untuk kaca jendela. Kristal cair yang digunakan untuk kaca jendela ini didispersikan dalam bahan polimer sehingga teknologinya disebut polymer dispersed liquid crystal (PDLC).
Saat kristal cair mendapat aliran listrik, molekul-molekulnya langsung berbaris membentuk susunan paralel sehingga cahaya bisa lewat (prinsipnya mirip dengan teknologi SPD). Pada kondisi ini jendela terlihat transparan. Sewaktu listrik tidak lagi mengalir, molekul-molekul kristal cair ini kembali pada bentuknya semula (acak) sehingga cahaya tidak bisa menembusnya. Pada kaca jendela yang menggunakan PDLC ini tidak ada keadaan antara (yaitu ada sebagian cahaya yang bisa lewat saat beda potensial listrik dikurangi) seperti pada SPD. Teknologi PDLC ini sudah banyak digunakan pada kaca jendela di bangunan perkantoran dan rumah-rumah.
Ada satu kelemahan utama SPD dan PDLC. Untuk mempertahankan kondisi kaca transparan, kedua teknologi ini membutuhkan aliran listrik secara terus-menerus. Jika listrik dihentikan, kaca langsung menjadi gelap. Hal ini membuatnya sangat tidak efisien dalam hal penggunaan energi. Teknologi elektrokromik (electrochromic window) merupakan alternatif yang menawarkan pemecahan permasalahan ini. Pada jendela elektrokromik, aliran listrik justru membuat kaca tampak gelap (kebalikan dari SPD dan PDLC). Aliran listrik yang digunakan hanya memerlukan beda potensial yang rendah (low voltage).
Lapisan terluar merupakan lapisan kacanya sendiri (bisa juga terbuat dari bahan plastik), yang berfungsi sebagai pelindung lapisan-lapisan di dalamnya. Lapisan kedua yang tepat di bawah lapisan kaca tersebut merupakan lapisan oksida yang transparan (bening) dan bersifat konduktor. Lapisan ketiga ini merupakan lapisan bahan yang bersifat elektrokromik, umumnya yang digunakan adalah oksida tungsten (WO3). Lapisan keempat merupakan bahan elektrolit (bahan konduktor ion), dan lapisan kelima merupakan lapisan yang merupakan tempat berkumpulnya ion-ion. Lapisan-lapisan ini kemudian ditutup lagi oleh lapisan oksida dan lapisan kaca yang sama dengan lapisan kedua dan pertama tadi sehingga bentuk susunan lapisan-lapisannya seperti roti isi (sandwich). Seluruh tujuh lapisan ini dapat melewatkan gelombang cahaya tampak (transparan) saat tidak diberi tegangan.
Adanya beda potensial yang rendah (adanya aliran elektron dari kutub negatif sumber tegangan menuju kutub positifnya) antara kedua lapisan oksida yang membungkus tiga lapisan dalam menyebabkan terjadinya transfer ion yang bermuatan positif atau anion (A+) menuju lapisan elektrokromik. Ion positif ini bisa merupakan anion hidrogen atau litium. Anion didorong melalui lapisan elektrolit sehingga bisa sampai ke lapisan elektrokromik. Adanya anion di lapisan elektrokromik ini menyebabkan terjadinya perubahan karakteristik optis dan sifat termal bahan sehingga dapat menyerap gelombang cahaya tampak.
Panas Matahari yang menyertai gelombang cahaya tampak juga diserap oleh bahan elektrokromik ini. Karena gelombang cahayanya diserap, kaca jendela menjadi terlihat gelap (opaque). Sewaktu aliran listrik dihentikan, anion yang ada di lapisan elektrokromik tadi terdorong lagi keluar melalui elektrolit dan kembali ke tempat penyimpan ion (tempatnya semula). Karena lapisan elektrokromik tidak lagi mengandung anion, karakteristik optisnya kembali ke semula sehingga kaca kembali menjadi transparan.
Seperti SPD, intensitas cahaya yang bisa melewati jendela elektrokromik ini juga bisa diatur sehingga kita bisa mendapatkan kondisi masukan sinar Matahari yang sesuai keinginan kita. Jendela pintar ini tidak hanya memberi kita kendali untuk mengatur intensitas cahaya dalam ruangan, tetapi juga memberi kita kemudahan untuk mengatur kondisi suhu ruangan dengan mengubah sifat termal lapisan elektrokromiknya. Dengan teknologi ini, kita bisa mengurangi pengeluaran untuk berbagai peralatan elektronik lain semacam pendingin ruangan atau air conditioner (AC). Efisiensi energi merupakan kelebihan utama jendela masa depan ini.
Sumber : Kompas (14 Mei 2004)
Logika Pembangunan Piramida Khufu
Pernah dengar kata piramida? Yuuppp…..piramida merupakan bangun ruang berbentuk limas segiempat yang merupakan bangunan khas Mesir. Tapi pernahkah terbesit dipikiran kita tentang bagaimana Piramida itu dibuat?
Piramida Besar Khufu di Giza, Mesir dibangun untuk makam Pharaoh Khufu (Cheops), yang memerintah dari 2590 - 2567 SM. Piramida dengan tinggi 146 m, kira-kira setinggi pencakar langit bertingkat 45. Bangunan ini membutuhkan 2.300.000 batu untuk menutupi lahan seluas 5,3 ha. Stiap sisi-nya memiliki panjang 230 m. Setiap batu memiliki volume 1 kubik meter, dan berat beberapa ton. Bagaimana mungkin manusia dapat membangun struktur yang begitu besar, apalagi Peradaban Mesir kuno pada saat itu belum mengenal dengan yang namanya roda? Lalu bagaimana jika mereka menggunakan kayu gelondongan untuk mempermudah memindahkan batu-batu maha berat itu? Jawabannya tidak masuk akal. Orang-orang Mesir kuno tak akan pernah menebangi pohon yang jumlahnya hanya sedikit itu, apalagi untuk dijadikan kayu gelondongan sebagai sarana untuk mempermudah memindahkan batu. Karena pohon-pohon di sana umumnya adalah pohon kurma yang buahnya diperlukan untuk pangan, sedangkan pohon dan daunnya adalah satu-satunya peneduh untuk melindungi tanah dari kekeringan. Tetapi dari pernyataan di atas tentu mereka harus pernah memiliki kayu gelondongan, sebab jika tidak maka tidak akan didapat penjelasan teknik sekalipun yang selemah-lemahnya tentang pembangunan piramida-piramida itu. Apakah kayu untuk keperluan itu diimpornya? tentu saja tidak mungkin. Untuk mengimpor kayu diperlukan armada kapal pengangkut yang cukup besar. Setelah kayu itu dibongkar di pelabuhan Alexandria, masih perlu diangkut lagi melalui sungai Nil ke Kairo. Oleh karena Mesir pada waktu membangun piramida besar tidak mempunyai kuda dan gerobak, maka tak ada kemungkinan lain. Gerobak dan kuda tak dikenal orang di Mesir sampai dinasti ke tujuh belas kira-kira tahun 1600 sebelum masehi. Jadi masalahnya sekarang ialah penjelasan yang meyakinkan tentang pengangkutan balok batu itu. Para sarjana tentu akan mengatakan bahwa gelondongan-gelondongan kayu memang dibutuhkan. Namun belakangan ini, banyak teori yang cukup "gila" bermunculan untuk meyingkap bagaimana sebenarnya piramida besar itu dibangun. Dua teori yang cukup "nyeleneh" menurut pendapat-ku pribadi adalah pernyataan yang menyebutkan bahwa manusia raksasa-lah yang mengangkut dan menyusun batu-batu maha berat itu. Teori lainnya yang juga cukup mengejutkan adalah adanya campur tangan makhuluk asing dalam proses pembangunannya. Bagaimanapun juga, masih cukup banyak penjelasan yang lebih ilmiah untuk menjelaskan bagaimana proses pengangukatan batu-batu tersebut oleh para pekerja. Ini lebih baik daripada kita harus mempercayai mitos bahwa segerombolan Alien yang datang ke bumi, lalu dengan pesawat UFO-nya itu bergiliran mengangukut batu-batu untuk keperluan pembangunan. Atau mitos manusia raksasa setinggi antara 7- 9 meter yang berbondong-bondong datang ke Giza setelah disewa oleh Fir'aun Mesir sebagai kuli bangunan.
Tahun 1996, Stuart Kirkland Weir menulis sebuah artikel tentang pembangunan piramida dari sudut pandang energi, di dalam Cambridge Archaeological Journal. Ini adalah penelitian gerak dan waktu yang gamblang. Ia meneliti seberapa banyak energy yang dapat dikeluarkan oleh satu orang dalam sehari, dan seberapa banyak energi potensial yang ada di dalam lebih kurang tujuh juta ton batu tersebut. Energi potensial yang dimaksud adalah energi ekstra yang diperoleh sebuah benda ketika kita mengangkatnya dari tanah. Ia menemukan bahwa dalam konteks hari kerja, Piramida Besar membutuhkan sekitar 10 juta hari orang, atau 1.250 orang selama 8.400 hari atau 23 tahun. Jika anda menghitung hari libur, kecelakaan, dan masalah yang berkaitan dengan friksi, sebuah angkatan kerja yang sekitar delapan kali lebih besar (katakanlah 10.000 orang, yakni kurang dari 1% penduduk Mesir pada saat itu) dan bekerja selama seperempat abad akan memiliki waktu untuk menuntaskan pembangunan ini. Sejarawan Yunani, Herodetus, menulis bahwa kekuatan pembangunan piramida melibatkan 100.000 orang. Disisi lain, ia bisa salah karena ia menulis sekitar 2000 tahun sesudah piramida Mesir dibangun. Di sisi lain, 100.000 akan membuat pekerjaan ia lebih mudah. Dan 100.000 orang berarti 10% populasi, sehingga mengurangi pengangguran dan kerusuhan sosial.
Piramida besar tidaklah terlalu sempurna. Sisi sisinya berbeda panjang sekitar 18 cm. Piramida ini ridak tegak tetapi sedikit miring pada sudut tenggara. Para arkeolog akhirnya menemukan tambang tempat batu-batu tersebut berasal dan sisa-sisa jalan landai untuk membawa batu-batu itu ke tingkat atas piramida. Sebuah gambar di dinding makam raja dinasti ke-12, Djehutihotep, menunjukkan proses ini dalam beberapa detail. Gambar itu berupa patung raksasa Djehutihotep seberat 60 ton dan tinggi 5 meter yang ditempatkan di atas sebuah wadah besar . Ada empat baris pekerja, 172 orang menarik kuat tali-tali yang terikat pada tepi wadah tersebut. Di bagian depan wadah, ada seorang pria berdiri di atas kaki patung, menuang sejenis cairan pelumas ke bawah wadah itu agar dapat bergerak maju. Dan tentu saja, disana ada sang bos, duduk nyaman di lutut patung, mungkin member perintah kepada para pekerja di bawahnya. Kombinasi dari 60 ton dan 172 pekerja, masing-masing menarik sekitar 330 Kg. Rekontruksi modern menunjukkan bahwa jika menggunakan pelumas, adalah mudah untuk mendapatkan koefisien gesekan sebesar 0,1. Ini berarti setiap orang hanya menarik sekitar 33 kg, angka yang cukup masuk akal bukan?
Dan pada akhirnya, para arkeolog baru saja mulai menemukan sebuah kota yang mengirimkan pekerja yang membangun Piramida Besar. Mereka menemukan jalan, rumah, makam, toko roti, dan semua infrastuktur yang diperlukan untuk mendukung 20.000 penduduk yang sering berpindah. Edgar Cayce, Spiritualis terkenal Amerika yang menyebut dirinya cenayang, mengatakan bahwa piramida dibangun pada 10.500 SM oleh peradaban yang lebih maju, yang kemudian menyembunyikan rahasia mereka di dalam "Ruang Rahasia" yang tidak dapat ditemukan, dibawah kaki depan Sphinx, dan kemudian hilang. Ia mungkin benar, piramida dibangun oleh peradan yang lebih maju. Tapi bukan berarti harus dihubungkan-hubungkan dengan alien , sebab perandaban Mesir kuno itu juga bisa dibilang peradaban maju.
-Dipta-
Referensi :
*Erich Von Daniken, Chariots of the Gods
*Dr.Karl Kruszelnicky, Great Myth Conception
Misteri di balik rompi anti-peluru
Oleh M. Alaudin
Mahasiswa S2 Kimia ITB
Rompi anti-peluru adalah pakaian pelindung untuk meminimalkan cidera karena terkena peluru. Biasanya dipakai oleh personil militer dan polisi dalam tugas-tugas tertentu. Bahan untuk rompi anti-peluru diantaranya logam (baja atau titanium), keramik atau jenis polimer yang dapat memberikan perlindungan ekstra terhadap bagian-bagian vital pemakainya.
Rompi ini melindungi pemakainya dengan cara menahan laju peluru. Peluru dihentikan sebelum berpenetrasi ke dalam tubuh. Ketika rompi menahan penetrasi peluru, dorongan dari peluru direduksi dengan menyebarkan momentumnya ke seluruh tubuh. Pemakai tetap akan merasakan energi kinetik dari peluru, hal ini dapat menyebabkan luka memar, bengkak atau luka dalam yang cukup serius.
Salah satu polimer yang dikembangkan sebagai bahan rompi anti-peluru modern adalah kevlar. Kevlar dikenal juga sebagai twaron dan poli-parafenilen tereftalamida, yaitu suatu serat sintetik yang kekuatannya lima kali kekuatan tembaga, dengan berat yang sama. Kevlar sangat tahan terhadap panas dan terdekomposisi di atas 400 oC tanpa meleleh. Kevlar ditemukan oleh perusahaan DuPont pada awal 1960-an, hasil kerja dari Stephanie Kwolek. Kevlar merupakan merk dagang yang terdaftar oleh E.I. de Pont de Nemours and Company.
Sifat-sifat
Kevlar adalah salah satu tipe aramida, yang terdiri dari rantai panjang polimer dengan orientasi paralel. Aramida sendiri merupakan suatu serat sintetik yang berupa rantai panjang poliamida sintetik dengan paling sedikit 85 persen sambungan amidanya menempel secara langsung pada dua rantai aromatik (gugus amida dan gugus aromatik berselang-seling). Kekuatan kevlar diperoleh dari ikatan hidrogen intra-molekuler dan interaksi tumpukan aromatik-aromatik antar lembaran. Interaksi-interaksi ini lebih kuat daripada interaksi Van der Waals yang terdapat dalam polimer-polimer sintetik lain dan serat-serat seperti dyneema (serat yang terbuat dari rantai polietilena yang sangat panjang, yang tersusun searah). Keberadaan garam-garam dan impuritis lain, biasanya kalsium, dapat mengganggu interaksi pada lembaran polimer dan harus dihilangkan dalam proses produksi. Kevlar terdiri dari molekul-molekul yang relatif rigid, yang membentuk struktur seperti lembaran-lembaran datar pada protein sutra.
Dari sifat-sifat tersebut diperoleh serat dengan kekuatan mekanik yang tinggi dan tahan terhadap panas.
Kevlar mempunyai gugus-gugus bebas yang dapat membentuk ikatan hidrogen pada bagian luarnya, sehingga dapat mengabsorp air dan mempunyai sifat ‘basah’ yang baik. Hal ini juga menjadikannya terasa lebih alami dan ‘lengket’ dibandingkan dengan polimer pada umumnya, seperti polietilen.
Kelemahan utama dari kevlar adalah dapat terdekomposisi pada kondisi basa atau ketika terpapar klorin. Meskipun dapat mendukung tensile stress yang besar, kevlar tidak cukup kuat di bawah tekanan kompresif. Untuk mengatasi masalah ini, kevlar sering digunakan secara bersama dengan bahan yang kuat terhadap tekanan kompresif.
Produksi
Kevlar disintesis dari monomer 1, 4-fenildiamin (para-fenilendiamin) dan tereftaloil klorida. Hasilnya adalah polimer aromatik amida (aramida) dengan cincin benzena dan gugus amida yang berselang-seling. Dengan langkah produksi ini, diperoleh lembaran polimer yang tergabung secara acak. Untuk membuat kevlar, bahan-bahan dilarutkan dan diaduk, menghasilkan rantai polimer yang berorientasi membentuk serat.
Kevlar berharga mahal karena sulitnya pemakaian asam sulfat pekat dalam produksinya. Kondisi yang ekstrim ini dibutuhkan untuk menjaga ketaklarutan polimer yang tinggi dalam larutan selama sintesis dan pengadukan.
Bahan anti-peluru lain yang dikembangkan setelah kevlar diantaranya DSM's Dyneema, Akzo's Twaron, Toyobo's Zylon (yang kontroversial, studi terbaru melaporkan, bahan ini terdegradasi dengan cepat sehingga pemakainya tidak terlindungi seperti yang diharapkan), atau Honeywell's GoldFlex - semuanya merupakan merk dagang. Bahan-bahan yang baru ini lebih ringan, tipis, dan lebih tahan dibanding kevlar, namun harganya lebih mahal. (Dari berbagai sumber).
