Terinspirasi dari Baju Iron Man, Ilmuwan Ciptakan Supermaterial yang Sangat Kuat

KOMPAS.com - Para ilmuwan berhasil menggabungkan struktur DNA yang rumit dengan kemurnian kaca untuk menciptakan material yang ringan, namun sangat kuat.

Supermaterial yang dihasilkan ini lima kali lebih ringan, namun empat kali lebih kuat dari baja.

Menurut para ilmuwan dari Universitas Connecticut, Universitas Columbia, dan Brookhaven National Lab, yang merekayasa material tersebut, hal ini menjadikannya sebagai materi “yang terkuat” karena kepadatannya.

Pencarian material yang secara sempurna menyeimbangkan antara kekuatan dan massa yang ringan selalu menjadi tantangan.

Kedua karakteristik tersebut sering kali tampak bertentangan satu sama lain. Faktanya, sebagaimana yang ditunjukkan oleh tim peneliti, kedua sifat ini terkadang bisa berjalan seiring.

Baca juga: Berlian Masih Tak Sekeras Lonsdaleit, Material Apa Itu?

Terinspirasi dari Iron Man

Banyak proyek sains yang menampilkan inspirasi yang tak terduga. Kali ini, penemuan material yang terinspirasi dari baju Iron Man yang ikonik.

Oleg Gang, ilmuwan bahan nano di Universitas Columbia, mengaku sebagai penggemar berat film Iron Man. Gang selalu bertanya-tanya tentang cara membuat baju besi yang lebih baik untuk Iron Man agar bisa terbang lebih cepat dan sangat kuat untuk melindunginya dari serangan musuh.

Menurut Gang, kisi-kisi nano kaca dari material yang ia dan rekan-rekannya temukan akan jauh lebih baik dibandingkan bahan struktural lainnya dalam menciptakan baju pelindung untuk Iron Man.

Inti dari pendekatan temuan ini terletak pada pemanfaatan kekuatan yang melekat pada kaca.

Kaca memang mudah pecah karena ketidaksempurnaan strukturnya, seperti retakan atau atom yang hilang.

Baca juga: Material Paling Kuat di Dunia, Berlian Tidak Masuk 5 Besar

Namun, dalam bentuknya yang paling murni dan tanpa cela, sepotong kecil kaca justru dapat menahan tekanan yang dapat menghancurkan material yang paling kuat dan terberat sekalipun.

Namun, membuat potongan kaca yang besar dan tidak bercacat sangatlah sulit. Inilah sebabnya ketika menggunakan kaca sebagai bahan struktural, ukuran yang tepat biasanya selalu kurang dari satu mikrometer.

Dan karena lebih ringan dari banyak logam dan keramik, struktur yang terbuat dari kaca murni berukuran nano sangat kuat dan seringan bulu.

Untuk membentuk partikel kaca murni menjadi kerangka 3D, para peneliti beralih ke DNA, yang mereka gunakan sebagai perancah.

Kerangka DNA yang dirakit sendiri ini bertindak sebagai kerangka, untuk para ilmuwan dengan cermat menerapkan lapisan kaca.

Baca juga: Ilmuwan Ciptakan Nanozymes Organik untuk Pertanian, Apa Itu?

Keseimbangan halus ini menghasilkan material yang kuat dan ringan, mencapai kekuatan dan kepadatan yang sebelumnya dianggap mustahil.

Gang mengatakan, kemampuan untuk membuat bahan nano kerangka 3D yang dirancang menggunakan DNA dan memineralisasikannya membuka peluang besar untuk merekayasa sifat mekanik.

Meski demikian, masih banyak penelitian yang diperlukan sebelum dapat menerapkannya sebagai sebuah teknologi.