Selamat datang di ForSa! Forum diskusi seputar sains, teknologi dan pendidikan Indonesia.

Selamat datang, Pengunjung. Silahkan masuk atau mendaftar. Apakah anda lupa aktivasi email?

Agustus 06, 2021, 02:08:41 AM

Masuk dengan nama pengguna, kata sandi dan lama sesi

Topik Baru

Artikel Sains

Anggota
  • Total Anggota: 26721
  • Latest: joseqgq
Stats
  • Total Tulisan: 139661
  • Total Topik: 10401
  • Online Today: 67
  • Online Ever: 441
  • (Desember 18, 2011, 12:48:51 AM)
Pengguna Online
Users: 0
Guests: 41
Total: 41

Ikuti ForSa

ForSa on FB ForSa on Twitter

Penulis Topik: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta  (Dibaca 196728 kali)

0 Anggota dan 1 Pengunjung sedang melihat topik ini.

Offline topazo

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 542
  • IQ: 21
  • Gender: Pria
  • Topazo Kenni von Ashraldia Nessia
    • (belum ada isinya)
Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« pada: Desember 01, 2010, 06:01:48 AM »
Carbon nanotube (CN) adalah salah satu mahakarya ilmuwan di bidang nano, sebuah material sangat kuat berbahan karbon yang bersaudara dengan grafit...

Jika pembuatan CN sudah bisa dimasalkan, bukan tidak mungkin kita bisa membuat mobil dengan berat 1/10 berat yang sekarang... Membuat baju zirah setipis baju biasa juga dapat dimungkinkan... Bahkan, membuat lift (secara harfiah) dari bumi ke bulan juga secara teori bisa, dengan bantuan CN...

Boss2 dan Pakar2 forumsains, adakah yang mengetahui lebih lanjut akan materi ini, terutama teknik untuk membuatnya? Siapa tau Indonesia bisa mencuri start untuk menkomersilkan CN...
Maka nikmat Tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan?

Offline tonidanza

  • Mahasiswa
  • **
  • Tulisan: 15
  • IQ: 0
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #1 pada: Januari 15, 2011, 12:40:06 PM »
sepanjang pengetahuan saya, ada profesor di teknik kima ftui yang sedang membuatnya.
teknik pembuatannya bisa dilihat di om wiki sebelah ini http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube.
yang sebenernya kira2 seperti membikin arang tetapi suhunya lebih tinggi.
cuman masalah berikutnya adalah melakukan pemisahan antara mana cnt dan mana yang bukan, itu yang membuat proses produksi panjang dan mahal.
berapa mahalnya mungkin bisa dicek di http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?N4=519308|ALDRICH&N5=SEARCH_CONCAT_PNO|BRAND_KEY&F=SPEC.
Harga sangat tergantung tingkat kemurnian dan jenis cnt nya, contoh diatas harganya hampir 4 juta rupiah/gram. Walaupun dalam praktiknya kita menggunakan campuran cukup kecil 1-10%. Tapi untuk produk besar, tetep jadi mahal juga karna volume yang dipakai juga meningkat.
Sekedar sharing sedikit pengetajuan maaf bila kurang berkenan.
salam
 

Offline Monox D. I-Fly

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 2.000
  • IQ: 32
  • Gender: Pria
  • 私は理科を大好き
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #2 pada: September 22, 2011, 04:59:32 AM »
Literally "bahan terkuat"? Lebih kuat dari baja, atau bahkan berlian? Konsepnya mirip2 dg Chrome Digizoid bagi yg familiar sama Digimon... Bikinnya gimana tuh? & apakah sudah dicoba?
Gambar di avatar saya adalah salah satu contoh dari kartu Mathematicards, Trading Card Game buatan saya waktu skripsi.

Offline topazo

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 542
  • IQ: 21
  • Gender: Pria
  • Topazo Kenni von Ashraldia Nessia
    • (belum ada isinya)
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #3 pada: September 22, 2011, 08:53:35 PM »
Bahan ini masih dalam skala lab gara2 masih belum terlalu sempurna... Tapi benar, ini memang "literally" bahan terkuat yang pernah ditemukan... Kalo gak salah lebih keras sedikit dari intan, 120 kali lebih kuat dari baja, lebih lentur, lebih ringan... Yah, mungkin bisa dibilang materi ideal...

Offline Monox D. I-Fly

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 2.000
  • IQ: 32
  • Gender: Pria
  • 私は理科を大好き
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #4 pada: September 23, 2011, 06:32:36 AM »
Terus itu termasuk bahan apa? Kalo' baja kan logam sedangkan intan itu batu, kalo' yg ini?
Oya, kalo' intan tu berapa kali lebuh kuat dari baja sih?

Offline topazo

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 542
  • IQ: 21
  • Gender: Pria
  • Topazo Kenni von Ashraldia Nessia
    • (belum ada isinya)
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #5 pada: September 23, 2011, 09:08:37 PM »
Carbon nanotube itu bahan dasarnya adalah unsur karbon, jadi saudara dekat dari grafit dan intan... Bedanya cuman ikatannya, di mana carbon nanotube membentuk sebuah tabung hanya dengan ikatan satu unsur karbon.. (bisa juga berlapis2 sih)...

defenisi kuat banyak, bisa lentur, bisa keras, bisa tahan terhadap tekanan, dll... Itu semua punya besaran masing2... Dan Carbon nanotube salah satu material yang semua besarannya di tingkat atas... Tapi, informasi tentang ini saya belum terlalu tau... Kalau2 ada yang bisa nambahin mudah2an bisa nambah amal bagi forumsains heheheh....

BSJS...

Offline topazo

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 542
  • IQ: 21
  • Gender: Pria
  • Topazo Kenni von Ashraldia Nessia
    • (belum ada isinya)
Re: Carbon Nanotube, Bahan Terkuat Sealam Semesta
« Jawab #6 pada: September 23, 2011, 09:19:07 PM »
Ini material bukan sekadar terkuat, tapi hampir ajaib "materi dewa"... hehehe...

Carbon Nanotube, Material Ajaib Primadona Teknologi Nano
Brian Yuliarto  (Universitas Tokyo)


 GEMPITA teknologi nano yang diprediksikan akan melahirkan revolusi baru dalam dunia elektronika agaknya semakin mendekati kenyataan dengan pesatnya perkembangan Carbon Nanotube yang sering disingkat dengan sebutan CNT. Material yang saat ini sangat populer di kalangan peneliti teknologi nano dan mengundang perhatian industri-industri raksasa elektronika untuk menggelutinya ini kerap disebut sebagai material ajaib karena sifat elektronik dan mekaniknya yang luar biasa.

 CNT adalah satu rantai atom karbon yang berikatan secara heksagonal berbentuk silinder tabung yang berdiameter 1-2 nanometer. Silinder tabung CNT ini memiliki panjang beberapa puluh mikrometer dengan ujung- ujungnya memiliki tutup seperti layaknya pil obat.

 Sampai saat ini ada dua jenis CNT. Pertama adalah CNT berdinding tunggal di mana hanya ada satu tabung silinder karbon. Kedua adalah CNT berdinding ganda di mana satu tabung silinder CNT terdiri atas beberapa CNT di dalamnya, layaknya lingkaran lapisan pada kayu yang berlapis-lapis.

 CNT sebenarnya bukanlah barang baru dalam dunia material elektronik, mengingat filamen karbon berdiameter 7 nanometer telah ditemukan pada tahun 1970 oleh Morinobu Endo, seorang mahasiswa PhD dari Jepang yang bersekolah di Orleans University, Perancis. Meskipun begitu, temuan yang dituangkan dalam disertasi doktornya tersebut belum menarik banyak perhatian saat itu.

 Penelitian tentang CNT itu sendiri seolah terhenti hingga tahun 1991 ketika seorang peneliti Nippon Electric Company (NEC), Jepang, bernama Sumio Iijima berhasil mengungkap lebih detail tentang sifat CNT dengan menggunakan mikroskop elektron beresolusi tinggi. Inilah temuan spektakuler pertama yang menjadi awal perkembangan CNT. Karakterisasi yang dilakukan Iijima menunjukkan inilah fiber terkuat yang pernah dibuat sampai saat ini. Konduktivitas listriknya jauh melampaui tembaga, sedangkan kemampuan menghantarkan panas lebih tinggi dari berlian. CNT mampu menghantarkan energi jauh lebih baik dibandingkan dengan seluruh material penghantar energi yang ada. Keunikan lainnya adalah CNT ternyata memiliki daya tahan terhadap temperatur tinggi serta lebih ringan dari aluminium.

 Salah satu sifat yang menarik dari CNT ini adalah dia dapat diatur sifat elektroniknya sesuai yang diinginkan, mulai dari bersifat superkonduktor, semikonduktor, hingga insulator, tergantung pada arah ikatan heksagonal pada dinding CNT itu. Dikarenakan ukuran diameter yang berskala nano ini, maka CNT dapat digolongkan sebagai struktur elektronik satu dimensi (hanya panjang CNT saja yang memiliki dimensi). Kondisi ini mengakibatkan elektron dapat berjalan sepanjang CNT tanpa hambatan sedikitpun. Berapa pun arus yang diberikan dalam CNT akan dapat dialirkan tanpa sedikitpun menimbulkan panas.

 Sifat elektrik seperti ini dikenal dengan sebutan konduktor balistik. Inilah model pengirim energi masa depan yang akan menggantikan kabel listrik yang mengalirkan tegangan tinggi dari sumbernya ke pemakai di rumah-rumah. Lebih jauh dengan model struktur satu dimensi ini, CNT juga memungkinkan untuk menghantarkan panas jauh lebih baik dari penghantar panas yang selama ini dipakai seperti berlian.

 Sifat lain dari CNT adalah material ini memiliki nilai modulus Young dan kekuatan meregang yang tinggi. Kedua sifat mekanik ini menyebabkan CNT merupakan material yang sangat keras dan kuat tetapi mudah dibengkokkan. Sebuah eksperimen dari Stanford University bahkan melaporkan bahwa CNT mampu dibengkokkan sampai 1.200 dan dikembalikan ke bentuk semula tanpa kerusakan sedikitpun. Sifat mekanik ini akan membuat penghantar listrik yang dibuat dari bahan CNT akan memiliki kelenturan yang tinggi, yang memungkinkan fleksibilitas dalam pemakaiannya akan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan jenis penghantar tegangan tinggi yang ada saat ini.

 CNT yang dibentuk dengan material berpori akan memiliki permukaan yang sangat luas, yang memungkinkan terjadinya akses elektrokimia pada susunan pori-pori CNT dapat berlangsung dengan sangat baik. Model yang saat ini sedang dikembangkan adalah apa yang disebut dengan superkapasitor yang memiliki kapasitas raksasa dibandingkan dengan kapasitor yang dibuat dari elektroda biasa. Kemampuan kapasitas yang sangat besar dapat terjadi mengingat besarnya kapasitas suatu kapasitor berbanding terbalik dengan jarak pemisah dua elektroda yang digunakan, serta sebanding dengan luas permukaan pemisah itu.

 DENGAN menggunakan CNT, maka jarak pemisah yang berorde nanometer akan jauh lebih kecil dari pemisah yang selama ini dipakai. Jarak yang sangat kecil itu ditambah dengan permukaan yang sangat luas dari CNT, akan menghasilkan kemampuan kapasitas yang sangat besar dibandingkan dengan kapasitor yang saat ini ada. Model pemisah elektroda dari bahan CNT ini dapat menghasilkan injeksi muatan yang sangat besar dengan hanya memberikan tegangan beberapa volt saja. Superkapasitor CNT ini diharapkan dapat menghasilkan kendaraan listrik yang sangat efisien sebagai alternatif pengganti kendaraan berbahan bakar minyak. Kemampuan injeksi superkapasitor CNT seperti di atas juga akan menghasilkan elektroda dengan kemampuan ekspansi dan kontraksi yang tinggi, yang diharapkan bisa menghasilkan robot yang lebih lincah dari yang ada saat ini.

 Perkembangan lainnya yang lebih mengesankan dari CNT adalah aplikasi CNT sebagai alat penghasil emisi medan elektron yang banyak digunakan pada TV atau monitor layar datar, lampu, tabung gas bermuatan, Sinar X serta pembangkit gelombang mikro. Inilah aplikasi CNT pada alat elektronik yang paling banyak menarik perhatian kalangan peneliti nano-elektronik dan juga kalangan industri. Tidak mengherankan jika 45 persen hasil penelitian tentang aplikasi CNT yang telah dipatenkan berkisar tentang emisi elektron ini.

 CNT memiliki kemampuan yang sangat baik sebagai penghasil medan elektron dikarenakan jika sebuah tegangan diberikan di antara permukaan lapisan CNT dan sebuah anoda, maka akan menghasilkan medan lokal yang tinggi sebagai akibat dari sangat kecilnya radius tabung CNT. Pada layar datar, medan elektronik yang dihasilkan ini mampu mengarahkan pancaran elektron ke arah anoda di mana fosfor kemudian menghasilkan warna.

 CNT cukup menjanjikan untuk menggantikan model emisi elektron yang sekarang ada mengingat pembuatannya relatif lebih mudah, yakni hanya dengan menggunakan screen printing dan bisa dikerjakan pada tekanan yang relatif rendah. Layar datar yang dibuat dari CNT sudah dapat beroperasi hanya dengan energi listrik yang rendah, resolusi gambar yang tinggi, lebih jelas, memiliki sudut pandang yang lebar, serta temperatur operasi yang lebih fleksibel. Perusahaan Korea, Samsung, bahkan telah memamerkan beberapa prototipe dari TV layar datar yang dikembangkan dari CNT ini. Beberapa perusahaan elektronika menargetkan untuk meluncurkan monitor layar datar dari CNT tidak lebih dari tahun 2005.

 PERKEMBANGAN lain yang tidak kalah penting adalah penggunaan CNT pada divais elektronik berskala nano yang sangat menjanjikan untuk terwujudnya impian memperkecil ukuran chip dan prosesor. Sebuah penelitian dari Osaka University di Jepang telah mampu membuat transistor dari CNT yang memiliki kecepatan lebih tinggi dibandingkan dengan silikon transistor. Beberapa publikasi penelitian juga telah menunjukkan hasil yang menggembirakan, di mana beberapa transistor CNT dapat digabungkan.

 Melihat perkembangan yang cukup cepat ini, IBM meramalkan alat-alat elektronik dari CNT yang sempurna akan mampu dihasilkan dalam satu dekade lagi. CNT sebagai ujung detektor pada mikroskop atom bahkan saat ini telah dipasarkan oleh Seiko Instruments Co yang berhasil dibuat oleh Daiken Chemical Company di Jepang. Dengan sifat kekerasan yang sangat baik dan gaya melengkung yang rendah dari CNT menyebabkan alat ini memiliki usia operasi yang jauh lebih lama serta tidak mudah rusak karena berbenturan dengan material yang ingin dideteksi.

 Meskipun perkembangan teknologi CNT begitu cepat, sebagaimana diuraikan di atas, permasalahan untuk memproduksi secara massal masih menjadi kendala di kalangan industri. Industri pembuat CNT yang cukup terkenal, yaitu Carbon Nanotechnologies Inc (CNI) yang didirikan oleh peraih nobel Rick Smalley, saat ini hanya mampu memproduksi 1 kilogram per-harinya. CNI menargetkan untuk memproduksi 450 kilogram dalam sehari pada tahun 2005, yang diharapkan akan mampu menurunkan harga jual. Perusahaan lainnya, Showa Denko KK di Kawasaki, Jepang, saat ini hanya mampu memproduksi sebanyak 4-5 kilogram CNT per hari.

Sumber : Kompas (30 Desember 2003)

(sumber)

 

Related Topics

  Subyek / Dimulai oleh Jawaban Tulisan terakhir
27 Jawaban
22471 Dilihat
Tulisan terakhir Februari 05, 2011, 12:17:38 PM
oleh reborn
10 Jawaban
11894 Dilihat
Tulisan terakhir Mei 02, 2011, 09:08:06 AM
oleh nandaz
4 Jawaban
7287 Dilihat
Tulisan terakhir November 19, 2010, 11:01:59 AM
oleh Articvotra
1 Jawaban
3182 Dilihat
Tulisan terakhir Maret 09, 2011, 03:39:18 AM
oleh Im
20 Jawaban
226763 Dilihat
Tulisan terakhir Juni 13, 2021, 07:14:05 AM
oleh sorosoro