Ilmuwan Temukan Materi Penangkal Segala Cairan

Para ilmuwan telah menemukan materi baru. Penemuan ini membuat Anda tak perlu lagi khawatir gawai ketumpahan air, bahkan selai kacang.

Materi ini berupa lapisan bening yang diklaim sebagai materi penangkal segala cairan. Substansi ini dapat diaplikasikan ke berbagai permukaan, termasuk layar ponsel dan laptop, jendela, dinding, juga permukaan meja.

Materi ini dikembangkan oleh para peneliti di University of Michigan, Amerika Serikat. Temuan tim peneliti ini diterbitkan dalam jurnal ACS Applied Materials Interfaces edisi Maret.

Mereka menggunakan algoritma untuk memprediksi zat apa yang akan menghasilkan lapisan omniphobic yang efisien. Dengan kata lain, sesuatu yang mampu menangkal minyak, alkohol, dan cairan lain sambil tetap membuatnya awet dan halus.

Terbuat dari campuran polyurethane fluorinated dan molekul penangkal cairan yang disebut F-POSS, lapisan ini dapat disemprot, disikat, dicelupkan, atau dilapis ke berbagai permukaan. Ia akan menempel sangat erat. Begitu tulis peneliti dalam situs University of Michigan.

Asisten professor Anish Tuteja, yang memimpin tim riset mengatakan, materi ini bisa sangat bermanfaat bagi orang tua beranak balita. “Saya punya seorang anak berusia 2 tahun di rumah, jadi bagi saya, proyek khusus ini lebih dari sekadar percobaan ilmiah,” kata Tuteja dalam sebuah pernyataan.

Sambung Tuteja, “Kami sangat bersemangat membayangkan apa yang bisa dilakukan untuk membuat rumah dan tempat penitipan anak menjadi lebih bersih. Kami juga mencari berbagai kemungkinan aplikasinya di dunia industri.”

Kini Tuteja dan tim sedang melakukan uji coba lanjutan untuk memastikan lapisan ini tidak beracun. Kalaupun semua berjalan lancar, lapisan ini baru bisa beredar bebas paling tidak dua tahun lagi.

ZME Science melaporkan, pada saat materi ini siap untuk dirilis secara komersial, seharusnya harganya cukup murah.

Fluorinated polyurethane adalah bahan yang cukup umum dan murah. Sementara F-POSS saat ini cukup langka dan mahal. Akan tetapi produsen sedang bersiap untuk produksi massal, ini bisa menurunkan harga secara dramatis dalam waktu dekat.

Menjaga kebersihan benda-benda yang digunakan anak-anak dalam keseharian bukanlah satu-satunya potensi pengaplikasian materi baru ini. Tim peneliti mencatat, ini bisa bermanfaat untuk segala industri yang bergantung pada kondensasi cairan. Seperti lemari pendingin, pembangkit listrik, dan penyulingan minyak.

Dalam beberapa tahun terakhir, peneliti lain telah mencoba membuat lapisan omniphobic. Beberapa di antaranya telah berhasil. Namun, menurut Chemistry Worldupaya ini biasanya cukup menantang dan melibatkan kimia sintetis yang kompleks.

Tuteja dan timnya pun telah bertahun-tahun melakukan riset. Mereka mencoba mengembangkan berbagai macam lapisan penangkal cairan, termasuk materi superhydrophobic self-healing, lapisan karet peluruh es, dan lapisan superomniphobic yang pada dasarnya bisa menangkal cairan apa pun.

“Sebelumnya, para peneliti mungkin telah memilih zat yang sangat kuat dan materi penangkal terkuat dan mencampurnya bersama-sama,” kata Tuteja. “Tapi ini tidak selalu menghasilkan lapisan penangkal yang tahan lama.”

Penelitian barunya menunjukkan, yang lebih penting daripada daya tahan atau daya tangkal adalah properti yang disebut “partial miscibility,” atau kemampuan dua zat untuk bercampur bersama dengan cara yang tepat.

Bahan kimia yang bisa menyatu lebih baik akan membuat produk yang jauh lebih tahan lama, bahkan ketika secara individiu mereka kurang kuat.

Mengulik miscibility lapisan khusus ini memang tantangan tersendiri. Peneliti harus membuat lapisan serbaguna yang cukup bening dan cukup halus untuk menangkal minyak dan alkohol.

Mereka perlu menemukan bahan penangkal dan pengikat dengan tingkat miscibility yang tepat, serta kemampuan untuk menempel pada berbagai macam permukaan. Peneliti juga membutuhkan lapisan yang akan tetap halus selama pemrosesan dan pengeringan.

“Anda dapat menangkal air dengan permukaan kasar yang menciptakan kantong kecil udara di antara air dan permukaan, tetapi permukaan tersebut tidak selalu menolak minyak atau alkohol karena tegangan permukaannya yang lebih rendah,” jelas Tuteja.

Berbekal sederet penelitian sebelumnya, Tuteja dan tim berhasil membuat lapisan omniphobic baru yang lebih tahan lama daripada sebelumnya. Kualitasnya pun cukup jernih untuk digunakan pada layar sentuh, kaca dan jendela.

Menyeimbangkan ketiga properti utama–kekuatan, transparansi, dan ketahanan–merupakan tantangan tersendiri, tetapi tim menemukan faktor paling penting adalah memilih bahan yang bisa digabung dengan cara yang benar.

BERITAGAR