Jangan Asal Simpan Buku! Ini Dia Dampak Jika Menyimpannya Sembarangan

Tumpukan Buku Lama
Bagikan Artikel ini di:

Hayo siapa yang suka mengoleksi buku? Pernahkan kalian melihat bahwa semakin lama, buku yang kalian simpan akan berubah warna menjadi kuning? Para pengoleksi buku pasti merasakan hal ini deh. Kira-kira mengapa ya hal itu bisa terjadi?

Ternyata menurut salah seorang professor kimia dari University of South Carolina, Susan Richardson, peristiwa berubahnya warna tersebut disebabkan oleh peristiwa oksidasi [2].

Kamu tahu kan kertas terbuat dari apa? Ya, kertas terbuat dari batang pohon. Sementara itu, batang pohon sendiri tersusun dari berbagai molekul, diantaranya adalah [Mohon maaf artikel terpotong]

Artikel dapat dibaca di Majalah Warstek Edisi #4 > Download Majalah Warstek (KLIK)

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Penakluk Kuantum dari Ujung Timur Pulau Garam

Bagikan Artikel ini di:

persamaan schrodinger dan asas pertidaksamaan Heisenberg

Persamaan Schrodinger dan asas pertidaksamaan Heisenberg (beserta foto Heisenberg), dua persamaan fundamental dalam Mekanika Kuantum

“Bhuuk”, terdengar suara buku setebal 336 halaman terjatuh. Buku itu sudah lusuh, compang-camping di bagian ujung-ujungnya, bopeng-bopeng, kertasnya sudah berwarna agak kekuningan, sampulnya pun tak berbentuk sampul, tak karuan. Buku tersebut jatuh dari pegangan seorang pemuda di halaman parkir sepeda masjid Jami’ Sumenep. Seakan tak rela jika harus berpisah dengan buku lusuh tersebut, pemuda itu membawa kemanapun buku itu pergi, termasuk ketika sedang sholat. Dia berfikir bahwa membaca buku setelah selesai dzikir sholat akan menambah kemudahan dalam mempelajarinya. Dan buku itu tidak sengaja terjatuh, dengan penuh kasih sayang dia membersihkan permukaan buku yang menyentuh tanah dengan kibasan tangannya dan bahkan mengelap dengan sarungnya. Kini sang buku sudah mantap diletakkan di keranjang sepeda mini, pikirnya.

Buku itu begitu istimewa bagi dirinya, buku yang diyakininya dapat menjadi modal untuk memasuki “dunia baru”. Dunia kuantum. Disaat istilah kuantum begitu populer digunakan di masyarakat umum untuk membuat sesuatu tampak waw dan laris, istilah tersebut sangat dibenci oleh teman-temannya sejurusan Fisika, cukup banyak yang alergi dengan kata “kuantum”. Menurut teman-temannya, “kuantum” lah yang membuat wisuda mereka tertunda, “kuantum” lah yang membuat pening tidak tidur semalaman demi menghafal rumus sepanjang 1 baris, “kuantum” lah yang membuat malu karena kuliah berbarengan dengan adik tingkat, dan seterusnya, begitu banyak akibat-akibat mengerikan karena kuantum sehingga menjadi wajar bahwa mahasiswa fisika kebanyakan, cukup alergi dengan kata kuantum. Bahkan cita-cita temannya adalah dilahirkan pada zaman Mojopahit, agar tidak pernah berkenalan dengan kuantum dan tidak perlu mempelajarinya.

Buku yang berada di keranjang sepedanya itu adalah buku “Quantum Physics” karangan Stephen Gasiorowich. Dia selalu terpukau ketika membaca halaman demi halaman. Keterpukauannya sangat beralasan, karena teknologi saat ini adalah dampak dari apa yang sedang dibacanya, adalah non sense jika membicarakan teknologi canggih dan mutakhir tanpa melibatkan kuantum. Adanya handphone, laptop, mobil, pesawat, dan semua yang memakai chip adalah dampak langsung dari kuantum. Entah kali keberapa dia telah membaca buku tersebut, yang jelas dirinya merasa selalu saja menemukan hal baru atau gagasan baru ketika selesai membaca buku tersebut. Membaca buku 5 kali berarti 5 gagasan, begitu pula membaca 10 kali berarti 10 gagasan. Dia lupa telah membaca buku itu beberapa kali, yang dia ingat adalah kecintaannya begitu besar kepada kuantum.

Cintanya telah menemukan muara, film Ant Man yang menjadi muaranya. Gairahnya terhadap kuantum menjadi semakin menyala-nyala setelah tidak sengaja menonton film itu di ruang multimedia perpustakaan umum Sumenep. Dengan niat menonton film hanya untuk melepas lelah dan penat karena seharian tidak menemukan buku yang dicarinya, Quantum Mechanics karya Merzbacher, pemuda itu merasa begitu terilhami dengan film itu. Film itu bercerita tentang profesor yang sangat menguasai ilmu kuantum dan berhasil mengubah jarak elektron ke proton menjadi lebih dekat. Seperti kita ketahui bersama bahwa didalam atom, 99,98% nya adalah ruang hampa. Di film Ant Man, sang profesor mampu “memadatkan” atom sehingga benda seukuran manusia dewasa dengan tinggi 170 cm dapat di padatkan ke dalam ukuran 1.7 mm saja, seukuran semut. Dia pulang dari perpustakaan dengan semangat meletup-letup, ilmu ini harus direalisasikan, batinnya bergejolak.

Serangkaian cerita diatas terjadi pada 17 tahun yang lalu, saat ini ditahun 2032, Indonesia telah menjadi negara paling maju dan paling sejahtera. Dari Sabang sampai Merauke bahkan tidak dapat dijumpai kaum dhuafa, semuanya berkecukupan. Tidak lain adalah sumbangsih dari pemuda di ujung timur pulau garam. Madura menjadi sentral dari pusat riset Indonesia, sentra-sentra riset yang dahulunya berada di Serpong, sekarang dipindahkan ke Madura. Hal tersebut sangat beralasan, batuan kapur yang sangat melimpah di Madura, telah di rekayasa secara kuantum untuk memiliki sifat superkonduktor pada temperatur ruang. Isolatornya yang berbahan dasar NaCl, tersedia dengan melimpah disana.

Dengan adanya superkonduktor tersebut, tidak ada rugi-rugi daya dalam proses transmisi listrik oleh PLN. Listrik dapat masuk ke pelosok-pelosok negeri tanpa perlu dibangun gardu penguat. Seluruh daerah di Indonesia mendapatkan listrik. Dari listriklah proses kemajuan dimulai, BTS mulai dibangun, internet mulai masuk, pemuda-pemuda desa tak perlu menuju kota maupun luar negeri untuk belajar, dengan akses internet berkecepatan tinggi, kuliah di ITS, di UI, dsb dapat di akses dengan mudah. Cukup di depan proyektor, sang guru memberikan arahan untuk memperhatikan, sekali-kali videonya di pause untuk disisipkan penjelasan yang lebih mendetail. Bahkan bagi pemuda yang sudah diberikan pelajaran bahasa Inggris dan menguasainya, dapat melihat proses kuliah di MIT melalui channel Youtube MIT Course Ware.

Bersambung dari Pemuda yang sedang mengulang mekanika kuantum, sumenep 20 Mei 2016.

Baca artikel lain tentang Kuantum: Pahlawan Revolusi Teknologi itu bernama Mekanika Kuantum

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Nanopaper Transparan pada Aplikasi Solar Cell

Bagikan Artikel ini di:

Cellulose merupakan polimer alam yang banyak terdapat di bumi. Dalam kayu, rantai-rantai selulose bergabung membentuk serat primer. Beberapa serat primer selanjutnya bergabung membentuk serat mikro. Serat ini ternyata memiliki sifat yang unik. Beberapa penelitian dilakukan untuk mengoptimalkan sifat-sifat serat cellulose dalam ukuran nano yang dikenal dengan nanofibrillar cellulose atau NFC. Dikenal juga dengan cellulose nanofibril (CNF).

Salah satu keunggulan cellulose adalah sustainable sehingga dapat menjamin keberlanjutannya. Selain itu, dibandingkan dengan plastik yang berbasis petroleum, penggunaan cellulose akan lebih ramah lingkungan. Penelitian yang dilakukan oleh Prof. Liangbing Hu dari University of Maryland USA mendorong aplikasi NFC ini sebagai kertas transparan, kertas baterai ataupun komponen membrane pemisah minyak dan air.

Pada kertas yang disinari dengan cahaya. NFC memberikan sifat transparan pada kertas sedangkan MFC memberikan efek haze pada kertas. Semakin kecil ukuran serat (semakin nano) maka semakin transparan dan efek haze semakin berkurang, demikian juga sebaliknya. Sifat transparan kertas dapat diukur dari seberapa banyak kertas tersebut meneruskan cahaya atau dikenal dengan transmittance. Semakin transparan maka % transmittance akan semakin tinggi. Sedangkan efek haze adalah efek pembiasan cahaya karena adanya interferensi cahaya oleh struktur pori, diameter serat, perbedaan indeks bias dari serat [1] dan packing density [2]. Efek haze dapat dilihat pada Gambar 1 dan bentuk dari kertas transparan dapat dilihat pada Gambar 2 [1]. Karekter ini dapat dimanfaatkan pada pelapis solar cell yang membutuhkan transmittance tinggi sekaligus mampu menimbulkan efek haze.  Efek haze ini akan memberikan efisiensi cahaya yang lebih tinggi karena cahaya akan menyebar mengenai setiap permukaan solar cell [2]. Karena pada aplikasi solar cell diperlukan 5 transmittance dan efek haze yang keduanya tinggi maka perlu adanya optimasi atau rekayasa teknik agar kedua sifat itu dapat dimiliki.

Gambar 1 (a) transmittance cahaya dan (b) transmittance haze dari kertas transparan pada kandungan NFC dalam kertas yang berbeda-beda (100%, 80%, 50% 20% dan 0%); efek cahaya yang mengalami scattering dari substrate: (c) PET; (d) kertas transparan yang dibuat dari NFC murni; (e) kertas transparan yang mengandung 50% NFC; (f) kertas transparan tanpa NFC. Perlu dicatat bahwa diameter laser adalah 0,4 mm dan jarak antara kertas dan target sebesar 30 cm. Diameter maksimum dari lingkaran konsentris pada target adalah 14,5 cm [1]

Gambar 2 Foto dari kertas transparan yang dibuat dari MFC yang ditreatmen menggunakan TEMPO dan/atau NFC, dengan kandungan NFC sebesar (a) 100%, (b) 80%, (c) 50%, (d) 20%, dan (e) 0%, dan (f) kertas biasa [1]

Pada kertas yang dibuat dengan campuran NFC dan MFC yang ditreatment dengan TEMPO menunjukkan bahwa semakin tinggi kandungan NFC maka kertas akan semakin transparan namun efek haze yang ditimbulkan akan semakin rendah.  Fabrikasi NFC dan MFC (mikrofibrillar cellulose) yang telah ditreatment menggunakan TEMPO menunjukkan bahwa kertas transparan dengan kadar 100% MFC menunjukkan % transmittance (pada panjang gelombang lebih besar dari 400 nm) yang hampir sama dengan NFC (> 90%) namun % haze yang jauh berbeda (20% untuk NFC murni, 30% untuk kandungan NFC 80% dan 60% untuk tanpa NFC)[1]. Penelitian ini menunjukkan bahwa treatment TEMPO pada MFC akan meningkatkan efek transparan pada MFC namun masih memiliki sifat efek haze. Akan tetapi efek haze ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan MFC tanpa treatmen TEMPO yaitu sekitar 80% [1].

Pada kertas hybride yang dibentuk dari MFC dan NFC dengan konsep bilayer menunjukkan besarnya transmittance yang hampir sama dengan PET. Akan tetapi, PET tidak memberikan efek haze sehingga kurang cocok untuk pelapis solar cell [3]. Konsep bilayer yaitu dengan membuat kertas berlapis, lapis pertama MFC dan lapis kedua NFC. Pada 60% NFC diperoleh % transmittance sekitar 80% (sama dengan PET) dan efek haze sekitar 70%. Rekayasa hybrid memberikan peningkatan optimasi peningkatan performa untuk aplikasi pelapis solar cell dengan % transmittance dan efek haze yang cukup tinggi.

Referensi:

[1] Fang, Z., Zhu, H., Bao, W., Preston, C., Liu, Z., Dai, J., Li, Y., Hu, L., Energy Environ. Sci., 2014, 7, 3313-3319 doi:10.1039/c4ee02236j

[2] Zhu, H., Parvinian, S., Preston, C., Vaaland, O., Ruan, Z., Hu, L., Nanoscale, 2013, 5, 3787-3792 doi:10.1039/c3nr00520h

[3] Fang, Z., Zhu, H., Preston, C., Han, X., Li, Y., Lee, S., Chai, X., Chen, G., Hu, L., J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 6191-6197 doi:10.1039/c3tc31331j

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di: