Ayo Membuat Material Cerdas

Mainan Slime yang dikepal-kepal anak-anak jika ditambahkan bahan bubuk lainnya seperti gypsum atau semen akan mengubah Slime tersebut menjadi material baru yang memiliki sifat yang unik dan berbeda dengan slime dan penyusunnya. Selebihnya tinggal disesuaikan penggunaannya nantinya di bidang apa.

Begitulah salah satu sejarah munculnya material-material baru kadang melewati sejumlah percobaan dan penelitian yang peruntuknnya belum ditetapkan pada awalnya melainkan setelah tercipta baru dicarikan di bidang mana layak diaplikasikan.   

Berenang dalam lingkungan material cerdas

Tanpa kita sadari sejumlah produk komersial dan peralatan di sekitar kita adalah sebenarnya hasil dari modifikasi dan penemuan material baru bernama material cerdas. Benda-benda tersebut dari keperluan bayi sampai orang dewasa, dari sepeda sampai pesawat antariksa, dari makanan sampai kosmetik, dari hiburan sampai telekomunikasi hampir tidak ada sektor kehidupan yang tak tersentuh material cerdas. Jika mau dibuat list produk dan penggunaannya akan menyita halaman kertas berlembar-lembar.

Coba lihat apa yang ada di depan atau di atas meja anda atau yang anda pakai. Seperti gelas minuman dari polimer beserta sedotannya, kabel laptop, keyboard laptop, gantungan kunci, tas, pulpen, catmeja, kertas dan pembungkusnya dll. Bahkan dalam laptop dan pulpen anda sendiri seabreg material cerdas ada di sana,

Sifat unggul

Material cerdas atau smart material adalah material hasil penemuan secara bertahap oleh akademisi dan praktisi industri, jasa, kesehatan, olah raga, makanan, mainan, astronomi dan militer yang dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas hidup dan kenyamanan pemakai jasa teknologi.  

Material-material tersebut diperoleh atau diproduksi dengan cara memodifikasi material yang sudah ada. Material cerdas memiiliki sifat sesuai yang diinginkan penemunya. Sehingga setiap  material cerdas membawa sifat yang berbeda dengan material lainnya Ada material yang diinginkan dengan kekuatan yang besar, rasio densitas yang tinggi, kekerasan yang lebih besar, unggul dari segi termal, elektrikal, optikal atau unggul secara kimiawi.

Sejarah perkembangan penemuan material cerdas bisa dikatakan seumur dengan sejarah manusia itu sendiri. Namun secara umum penemuan material sintetis membuka lebar pintu pengembangan material cerdas yang multifungsi. Apalagi ketika menggema Revolusi Industri (Manchester, 1950) yang ditandai dengan munculnya mesin uap, nylon, TNT, dan DDT memberikan dampak yang besar pada evolusi material.

Selanjutnya secara luas pemakaian material cerdas diterapkan di sejumlah sektor kehidupan.

Biopolimer

Material dapat digolongkan sebagai material cerdas jika memenuhi kualisifikasi yaitu memiliki sifat mekanis yang unggul padasegi tertentu seperti tahan kelelahan dan peluruhan, mampu memulihkan kerusakan, dan tahan panas. Selain itu mampu las, bisa diproses secara manufaktur, atau termal, limbahnya mudah diolah, dan mudah melewati perbaikan. Secara ekonomi, bahan baku bisa diperoleh dan dengan biaya produksi terajangkau, ditunjang biaya pasokan dan ketersediaan. Dari segi lingkungan memiliki toksisitas yang rendah dan minim polusi. Selain itu dapat di daur ulang.

Salah satu contoh materil cerdas adalah biopolimer. Biopolimer "pintar" ini memiliki sifat seperti permukaan tubuh ketimun laut. Pada kondisi normal lunak, namun kontan mengeras saat diberi tekanan, misalnya saat dipukul. Material ini  dikembangkan olej peneliti di Case Western University, AS. Mereka terinspirasi dari ketimun laut yang memiliki kemampuan tersebut karena kulitnya mengandung serat selulosa yang sangat baik. Saat diberi tekanan dari luar, sel-sel di sekitarnya akan membentuk molekul yang akan mengikat serat tersebut dengan sangat kuat. Alhasil, kulitnya menjadi kaku dan lebih sulit ditembus. Serat tersebut kemudian dikombinasikan campuran polimer yang kenyal. Bentuk polimer baru menjadi seperti jaring tiga dimensi dengan serat-serat nano yang membentuk lapisan-lapisan saling tindih. Saat lapisan-lapisan tersebut ditarik, polimer akan menegang. Para peneliti berharap material seperti itu dapat dipakai untuk berbagai keperluan. Selain untuk lapisan pengaman luar tubuh, suatu saat mungkin dapat dipakai sebagai pengganti logam pada elektroda-elektroda alat elektronika yang dipasang di dalam tubuh pasien.

Pengembangan material cerdas makin terbuka  lebar di sejumlah sisi kehidupan manusia. Siapapun bisa mengadakan material cerdas baru dengan memodifikasi material material yang sudah ada atau terispirasi dari kemampuan flora dan fauna di ekosistem sekitar. Ayo bereksperimen membuat material cerdas baru.

Sumber Tulisan  

 

Kompas.com dengan judul "Material Pintar, Kalau Dipukul Mengeras "

https://warstek.com/smart-material-atau-material-cerdas-jenis-jenis-dan-aplikasi/

Penulis :

Dosen Teknik Mesin Universitas Mataram