Graphene adalah material eksotis berikutnya yang
ditemukan oleh ilmuwan yang memiliki
karakteristik sangat menarik. Ketebalannya hanya 1 atom dan, seperti berlian,
hanya tersusun dari unsur karbon (C) namun membentuk pola segi enam dalam 2
dimensi.
Pada
awalnya, seorang Profesor di Universitas Manchester Inggris bernama Prof. Andre
Geim, seorang keturunan Yahudi dan German
yang lahir di Rusia, berpikir untuk memecahkan masalah ketidakstabilan Graphene
di alam bebas agar bisa dimanfaatkan untuk ilmu pengetahuan. Waktu itu tahun
2002. Kemudian bergabung bersamanya seorang mahasiswa Phd
yang juga keturunan Rusia yang telah lama menjadi warga negara Inggris
bernama Kostya Novoselov untuk melakukan riset intensif. Seorang ilmuwan
kelahiran 1974 dan masuk dalam daftar 35 orang dibawah 35 tahun yang inovatif
terbitan MIT pada tahun 2008.
Pada tahap awal riset, mereka berdua menempuh
pendekatan untuk memoles bongkahan graphite (bahan yang sehari-hari kita
temukan pada ujung pensil biasa) menjadi irisan setipis mungkin. Lalu hasil
irisan tersebut dipoles lagi, pada arah yang tepat, sampai dihasilkan lapisan
setebal 1 nanometer. Riset yang panjang dan melelahkan, namun kualitas graphene
yang diperoleh tidak mencapai target yang diinginkan. Irisan tersebut tidak
stabil dan lapisan graphene setebal 1 atom ditemukan dalam populasi yang sangat
sedikit.
Akhirnya sebuah informasi aneh didapatkan dari
seorang kolega senior Novoselov bernama Oleg Shklyarevskii yang
awalnya ditemukan secara tidak sengaja. Oleg Shklyarevskii mengatakan
bahwa sebuah isolasi biasa yang ditempelkan pada permukaan graphite kemudian
dikelupas dan dibersihkan mampu menghasilkan lapisan graphene yang lebih tipis
dari 1 nanometer.
Terdorong oleh gagasan tersebut, pendekatan baru
ditempuh: dari memoles, dibalik menjadi mengupas graphite. Dan pada tahun 2003,
akhirnya Novoselov berhasil memperoleh lapisan graphene setebal 1 atom
carbon yakni 1/10 nanometer dan temuan ini dipublikasikan pada tahun
2004.
Perlombaan untuk memanfaatkan potensi graphene, sebuah
variasi molekul karbon yang lebih keras daripada berlian, namun sangat
fleksibel, dan merupakan konduktor terbaik di dunia listrik sedang dimulai.
Mereka berdua akhirnya dianugerahi hadiah nobel
pada tahun 2010. Bahkan memperoleh gelar Sir dari ratu Inggris. Saat ini
Novoselov telah menjadi seorang Profesor dan memimpin Institut Graphene, sebuah
institusi yang digerojok dana 500 Milyar untuk mendalami pemanfaatan
graphene, bentukan pemerintah Inggris.
Ketika
lembar graphene tersebut diuji semua karakteristik fisika dan kimianya
ditemukan:
1.
Graphene lebih kuat dari pada berlian. Ketika direndam di dalam cairan yang
bisa menghancurkan berlian, graphene tetap bertahan.
2.
Elektron mengalir dengan sangat baik, bahkan lebih baik daripada kabel biasa.
Kecepatan aliran listrik di dalam graphene hampir secepat cahaya yang mengalir
dalam serat fiberoptik.
3.
Graphene sangat tipis, hanya berukuran 1 atom namun rantainya lebih kuat dari
material lain yang berukuran jauh lebih tebal.
4.
Graphene berbentuk lembaran seperti layaknya lembaran karet.
Berikut
ini aplikasi pemanfaatan graphene:
a.
Layar sentuh yang tidak bisa robek untuk ponsel yang bisa ditekuk seperti tali
jam di pergelangan tangan anda,
b.
sebuah revolusi dalam diagnosa medis, pemberian obat dan perangkat
bionik,
c.
lapisan pelindung untuk segala sesuatu mulai dari kemasan makanan maupun untuk
turbin angin,
d.
sebuah penyaring air segar melalui membran desalinasi yang bahkan mampu
menyaring limbah radioaktif,
e.
chip komputer yang secara dramatis lebih cepat dan tentu saja broadband,
f.
panel surya yang bisa dicat atau cukup disemprotkan ke permukaan apapun,
dan
g.
penemuan terakhir mengenai baterai revolusioner dengan kapasitas jauh lebih
tinggi daripada yang kita gunakan saat ini namun dengan waktu charge yang
sangat singkat
-
ini hanya beberapa dari revolusi graphene yang sedang dimulai oleh para
peneliti di seluruh dunia.
Graphene telah menarik banyak investasi jutaan
dollar untuk pengembangannya. Tak terkecuali bidang baterai. Baterai Graphene
sebenarnya adalah sebuah kapasitor, atau lebih tepatnya ultra kapasitor. Jadi
tidak terjadi reaksi kimia apapun selama pengoperasiannya. Electron hanya
dimampatkan saja di dalamnya. Dan karena terbuat dari bahan yang sama dengan
pensil, maka tidak berbahaya bagi lingkungan.
Lalu waktu pengisiannya yang cepat telah menarik
perhatian dunia. Untuk ukuran fisik sebesar baterai hape masa kini, baterai
Graphene cukup dicharge pada voltase 4-5 volt selama 80 detik untuk penuh. 1
menit lebih 20 detik sudah penuh! Luar biasa bukan ? Namun nampaknya, masih membutuhkan
waktu 5-10 tahun lagi untuk melihat baterai graphene ini tersedia di pasar,
karena kapasitas penyimpanannya yang dicapai masih 20% untuk saat ini.
Sumber : http://www.teknologiterbaru.com
0 comments:
Posting Komentar