Mengenal Material Istimewa Graphene, Material Paling ringan dan Lebih Kuat Dari Baja
Graphene ditemukan pertama kali pada tahun 2004 silam, dan diperkirakan akan menjadi material istimewa karena graphene merupakan material paling ringan dengan kekuatan yang luar biasa bahkan hingga mencapai 300 kali kekuatann baja, dan diharapkan akan berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan pada masa depan khusunya dalam bidang material dan manufaktur. Graphene ditemukan oleh dua orang ilmuwan yang berasal dari Rusia yaitu, Andre Geim dan Konstantin Novoselov.
Graphene mempunyai sifat yang sangat istimewa dan diluar kewajaran. Suatu material sangat ringan dan jutaan kali lebih tipis daripada rambut, mempunyai kekuatan hingga mencapai 300 kali kekuatan baja, dan 1.000 kali lebih konduktif daripada silikon.
Secara sederhana graphene merupakan selembar lapisan tunggal (monolayer) atom karbon, terikat erat dalam kisi sarang lebah heksagonal. Dalam istilah yang lebih kompleks, graphene adalah alotrop karbon dalam bentuk bidang atom ikatan sp2 dengan panjang ikatan molekul 0,142 nanometer. Lapisan graphene ditumpuk di atas masing-masing bentuk
grafit lainnya, dengan jarak antarplanar 0,335 nanometer. Lapisan graphene yang terpisah dalam grafit dipegang bersama oleh gaya van der Waals. |
| Graphene Layer |
Graphene merupakan senyawa tertipis yang diketahui manusia pada satu atom tebal, bahan paling ringan yang dikenal (dengan 1 meter persegi berat sekitar 0,77 miligram), senyawa terkuat yang ditemukan (antara 100-300 kali lebih kuat dari baja dan dengan kekakuan tarik 150.000.000 psi) , konduktor panas terbaik pada suhu kamar (pada (4,84 ± 0,44) × 10^3 hingga (5,30 ± 0,48) × 10^3 W · m^-1 · K^-1) dan juga konduktor listrik terbaik yang diketahui (studi telah menunjukkan mobilitas elektron pada nilai lebih dari 200.000 cm2 · V^-1 · s^-1). Sifat penting lain dari graphene adalah serapan cahaya seragamnya di seluruh bagian spektrum yang terlihat dan dekat-inframerah (pa ˜ 2.3%), dan potensi kecocokannya untuk digunakan dalam transportasi spin.
Masalah utama penelitian pengembangan graphene khususnya dalam penggunaan komersial yaitu pembuatan graphene berkualitas tinggi membutuhkan proses yang sangat mahal dan kompleks (disposisi uap kimia) yang melibatkan penggunaan bahan kimia beracun untuk menumbuhkan graphene sebagai monolayer oleh mengekspos Platinum, Nikel atau Titanium Carbide ke ethylene atau benzena pada suhu tinggi. Juga, sebelumnya tidak mungkin untuk menumbuhkan lapisan graphene dalam skala besar menggunakan epitaksi kristal pada apa pun selain substrat logam. Hal tersebut sangat terbatas penggunaannya dalam elektronik karena sulitnya memisahkan lapisan graphene dari substrat logam tanpa merusak graphene.
Namun, penelitian yang dilakukan pada tahun 2012 menemukan bahwa dengan menganalisis energi adhesif antarmuka graphene, dimungkinkan untuk memisahkan graphene secara efektif dari papan logam tempat ia tumbuh, sementara juga dapat menggunakan kembali papan untuk aplikasi masa depan secara teoritis dalam jumlah tak terbatas, oleh karena itu mengurangi limbah beracun yang sebelumnya dibuat oleh proses ini. Selanjutnya, kualitas graphene yang dipisahkan dengan menggunakan metode ini cukup cukup tinggi untuk membuat perangkat elektronik molekuler.
Post a Comment for "Mengenal Material Istimewa Graphene, Material Paling ringan dan Lebih Kuat Dari Baja "