China Memiliki Serat Terkuat di Dunia, Disebut Bisa Digunakan untuk Elevator Sampai Luar Angkasa

Intisari-Online.com - Sebuah tim peneliti dari Universitas Tsinghua di Beijing telah mengembangkan serat yang mereka katakan sangat kuat, bahkan bisa digunakan untuk membangun elevator ke ruang angkasa.

Mereka mengatakan hanya 1 sentimeter kubik serat - terbuat dari karbon nanotube - tidak akan patah dengan berat 160 gajah sekalipun (lebih dari 800 ton).

Dan sepotong kecil kabel itu hanya seberat 1,6 gram.

"Ini adalah terobosan," kata Wang Changqing, seorang ilmuwan di sebuah pusat penelitian ruang angkasa utama di Northwestern Polytechnical University di Xian yang tidak terlibat dalam studi Tsinghua.

Baca Juga : Dituduh Rencanakan Pembunuhan, Cinta Clift Sangra kepada Suzanna Begitu Besar Meski Lebih Muda 23 Tahun

Tim China telah mengembangkan serat "ultralong" baru dari karbon nanotube yang mereka katakan lebih kuat dari apa pun yang terlihat sebelumnya, mematenkan teknologi dan mempublikasikan bagian dari penelitian mereka di jurnal Nature Nanotechnology awal tahun ini.

"Jelas bahwa kekuatan tarik benang nanotube karbon setidaknya 9 sampai 45 kali dari bahan lainnya," kata tim di koran.

Mereka mengatakan material akan "sangat diminati di banyak bidang high-end seperti peralatan olahraga, baju besi balistik, aeronautika, astronotika dan bahkan elevator ruang angkasa".

Fiksi ilmiah?

Ide membangun lift yang dapat melakukan perjalanan dari Bumi ke ruang angkasa mungkin terdengar seperti karya fiksi ilmiah, tetapi ide itu telah ada selama lebih dari satu abad, dan para ilmuwan telah datang dengan berbagai desain dalam beberapa dekade terakhir.

Salah satunyadengan mengirim satelit besar ke orbit geostasionerkemudian akan menurunkan kabel ke tanah, di mana ia akan "ditanam", dan mengirim kabel lain ke arah yang berlawanan, melekat pada penyeimbang.

Teorinya adalah bahwa lift akan digantung di antara dua kabel - ditarik kencang oleh gaya gravitasi dan sentrifugal, dan berputar dengan Bumi, seperti berat pada seutas tali yang berputar-putar.

Namun sejauh ini, gagasan ruang lift tetap dalam bidang model fisik dan matematika karena belum ada material yang cukup kuat untuk membuat kabel super kuat dan super ringan yang dibutuhkan.

Baca Juga : 2 Hal tentang Eskalator yang Tidak Kamu Ketahui: Mengapa Pijakannya Bergaris?

Kabel-kabel itu harus memiliki kekuatan tarik - untuk menahan peregangan - tidak kurang dari 7 gigapascal, menurut NASA.

Bahkan, badan antariksa AS meluncurkan kompetisi global pada tahun 2005 untuk mengembangkan materi seperti itu, dengan hadiah 2 juta dolar AS (Rp30 miliar) terlampir.

Tidak ada yang mengklaim hadiahnya.

Sekarang, tim Tsinghua, dipimpin oleh Wei Fei, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia, mengatakan serat karbon nanotube terbaru mereka memiliki kekuatan tarik 80 gigapascal.

Karbon nanotube adalah molekul silindris yang terdiri dari atom karbon yang terhubung dalam bentuk heksagonal dengan diameter sekecil 1 nanometer.

Mereka memiliki kekuatan tarik tertinggi yang diketahui dari materi apa pun - secara teoritis hingga 300 gigapascals.

Tetapi untuk tujuan praktis, nanotube karbon ini harus terikat bersama dalam bentuk kabel, suatu proses yang sulit dan dapat mempengaruhi kekuatan keseluruhan dari produk akhir.

Menurut Wang, peneliti antariksa ruang angkasa, sistem transportasi akan membutuhkan lebih dari 30.000 km kabel, dan itu juga membutuhkan struktur lain seperti rel dan perisai untuk melindungi terhadap puing-puing ruang angkasa dan bahaya lingkungan lainnya.

"Jika kabel tidak cukup kuat, itu bahkan tidak akan mampu menopang beratnya sendiri. Hingga saat ini, belum ada material yang cukup kuat untuk melakukan pekerjaan itu," kata Wang, wakil direktur eksekutif Pusat Penelitian Sistem Antariksa Internasional China-Rusia.

Baca Juga : Cerita Astronot Pertama Malaysia Pergi ke Luar Angkasa Saat Bulan Puasa, Bagaimana Dia Beribadah?

Persyaratan untuk kekuatan kabel bervariasi sesuai dengan desain ruang angkat.

Wang mengatakan serat karbon nanotube tampaknya menjadi kandidat yang paling menjanjikan untuk saat ini, tetapi lebih banyak perhitungan dan simulasi diperlukan untuk mengevaluasi bagaimana kinerjanya.

"Penambatan adalah satu masalah besar, tetapi itu bukan satu-satunya masalah," tambahnya.

Ilmuwan ruang angkasa Cina dan Rusia, misalnya, bekerja sama untuk menemukan cara yang aman dan efektif untuk menurunkan kabel bulu halus dari orbit ketinggian tinggi ke tanah.

Masuk kembali ke atmosfer dapat menghasilkan banyak panas yang dapat membakar kabel, sementara penyeimbang mungkin harus sebesar asteroid untuk menjaga garis lurus.

Skala dan kompleksitas proyek semacam itu akan mengerdilkan Stasiun Luar Angkasa Internasional, menurut Wang.

Tetapi negara-negarasepertiChina, Amerika Serikat, Rusia dan Jepang terus mendukung penelitian.

Apa yang disebut teknologi penambatan ruang memiliki potensi untuk digunakan untuk tujuan militer, termasuk menangkap satelit musuh.

Jepang meluncurkan dua satelit bulan lalu dalam sebuah percobaan untuk mempelajari gerakan elevator di luar angkasa - pertama kali ini dilakukan - yang melibatkan mini-lift yang berjalan di sepanjang kabel dari satu satelit ke satelit lainnya.

Hasil percobaan belum dilaporkan.

China juga telah melakukan uji penambatan ruang tetapi rinciannya dirahasiakan. (Adrie P. Saputra)

Artikel Terkait