Kawat Penghantar Super Elastis

Kawat konduktor yang dapat ditarik hingga 14 kali panjang aslinya telah dikembangkan oleh para ilmuwan dari University of Texas di Dallas, AS. Mereka mengatakan penemuan ini bisa diaplikasikan pada perangkat elektronik fleksibel, otot buatan, serta perangkat lain seperti sensor deformasi regangan tinggi. Ray Baughman dan timnya membuat super-elastis, kawat konduktor dengan membungkuskan lembaran Carbon Nano Tube (CNT) berorientasi pada arah serat ke inti serat karet terbuat dari kopolimer styrene-(ethylene-butylene)-styrene (SEBS) yang ditarik. Serat ini sangat elastis dan dapat ditarik hingga 1320% dari panjang aslinya.

Pengaturan lekukan dari lapisan-lapisan CNT membuat kawat meregang tanpa kehilangan daya hantar © The Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute

Hambatan listrik meningkat hanya 5% ketika kawat ditarik ke lebih dari 10 kali panjang maksimalnya. Namun, dengan memasukkan nanotube dan karet lapisan lain didalamnya, tim ini bisa mengubah serat menjadi ‘serat kapasitor’ yang hambatannya meningkat sebanyak 860% ketika ditarik, fenomena ini dapat dimanfaatkan untuk bahan sensor regangan. Sebaliknya, tim ini juga mampu membuat serat otot buatan yang dapat digunakan untuk memompa cairan dalam perangkat medis atau memutar cermin di sirkuit optik.


Sebelumnya penelitian mengenai kawat konduktor super elastis tidak ada yang mampu memanjang lebih dari lima kali panjang awal tanpa mengalami perubahan hambatan. Pemakaian CNT yang berasal dari lembaran Aerogel CNT multiwall dengan orientasi tinggi adalah kunci keberhasilan mereka. Dengan menarik inti karet sampai 1400% panjang aslinya lalu membungkusnya dengan lapisan CNT di sekitar inti, tim peneliti mampu menciptakan struktur internal hirarkis. Mereka juga bisa menerapkan selubung karet di sekitar struktur dasar baik dengan atau tanpa peregangan untuk memberikan tiga struktur dasar yang bisa fine-tuned berdasarkan jumlah lapisan CNT didalamnya.

Ketika tarikan dihentikan, lapisan CNT memegas secara aksial, dan menyebabkan struktur seperti pada karet ikat pinggang. Dengan menggunakan inti karet dan ketebalan CNT yang berbeda-beda, memungkinkan tim ini untuk mengubah hambatan awal dan properti lain dari kawat.

Para peneliti menunjukkan bahwa dengan memasukkan lilitan pada kawat lurus mereka dapat membuat kawat melingkar yang bisa membentang lebih dari 30 kali panjang awal tanpa perubahan hambatan yang berarti. Teknologi ini memungkinkan untuk digunakan pada lengan robot atau rangka luar pada kondisi ekstrim, atau interkoneksi untuk sirkuit elektronik yang sangat elastis dan sebagai aplikasi luar angkasa

 

“Rencana masa depan kami adalah untuk membuat otot buatan kami lebih kuat, dengan mengurangi diameter serat inti karet dan menambahkan beberapa lapisan selubung CNT, yang masing-masing dipisahkan oleh lapisan karet dielektrik tipis” kata Baughman.

“Nanomaterial elastis telah banyak diminati akhir-akhir ini”, tegas Yong Zhu dari North Carolina State University. Jurnal yang dipimpin oleh UT Dallas melaporkan struktur tekuk yang sangat menarik – kunci dari kawat konduktor elastis mereka -. Yang memungkinkan untuk dimanfaatkan dalam aplikasi nanomaterial lain.

Tombol ajaib ini akan mengirimkan artikel Warung Sains Teknologi ke beranda Facebook Anda:


(klik tombol diatas)

Artikel yang berhubungan:

Warstek.com disponsori oleh:

     
Abdul Halim

Abdul Halim

Menamatkan program ST dan MT di Jurusan Teknik Kimia ITS. Sedang menempuh PhD di University of Tsukuba. Meneliti pemanfaatan bio-nanomaterial untuk pengolahan limbah cair.

Ajukan Pertanyaaan atau Komentar