Proses Baru Ditemukan untuk Menjadikan Polimer Plastik Sejati dengan Mengubah Teksturnya

Selasa, 10 April 2012 Seperti halnya bunglon merubah warnanya untuk membaur dengan lingkungannya, para insinyur Universitas Duke menunjukkan pertama kalinya kalau mereka dapat mengubah tekstur plastik yang diminta, misalnya, bergantian antara permukaan kasar dan halus.

Dengan memberikan tegangan listrik tertentu, tim ini juga menunjukkan kalau ia dapat mencapai pengendalian ini pada permukaan besar dan melengkung.

“Dengan mengubah tegangan pada polimer, kita dapat mengubah permukaan dari menonjol menjadi halus dan menonjol lagi,” kata Xuanhe Zhao, asisten professor teknik mekanika dan ilmu bahan di Sekolah Teknik Pratt Duke. Ada banyak kejadian, misalnya, ketika anda ingin mampu mengubah segera sebuah permukaan dari satu yang kasar menjadi yang mulus lalu kasar kembali.“

Para ilmuan telah lama mampu menciptakan berbagai pola atau tekstur plastik lewat sebuah proses yang disebut litografi elektrostatik, dimana pola dipahat di permukaan dari sebuah elektroda yang berada di atas polimer. Walau begitu, ketika pola telah terbentuk dengan metode ini, ia menjadi permanen.

Kami menemukan sebuah metode yang mampu secara dinamik membuat aneka ragam pola dengan aneka bentuk dan ukuran pada permukaan plastik halus atau polimer yang lebar, kata Zhao. Hasilnya diterbitkan online dalam jurnal Advanced Materials.

“Pendekatan baru ini dapat secara dinamis mengubah permukaan polimer dalam berbagai pola mulai dari bintik, segmen, garis, hingga lingkaran,” kata Qiming Wang, seorang mahasiswa di lab Zhao dan pengarang perdana makalah tersebut. ”Pengubahannya juga sangat cepat, dalam milidetik, dan ukuran pola dapat disetel dari millimeter hingga sub-mikrometer.“

Temuan ini mengikuti studi awal Zhao, dimana untuk pertama kalinya menangkap dalam video bagaimana polimer bereaksi dengan perubahan tegangan. Eksperimen tersebut menunjukkan kalau seiring peningkatan tegangan, polimer cenderung mulai mengerut, dan akhirnya menghasilkan kawah besar. Hal ini dijelaskan secara fisika, misalnya, mengapa polimer yang digunakan untuk mengisolasi kawat listrik cenderung gagal seiring waktu. Strategi litografi baru menggunakan pemikiran dari mekanisme gagal ini.

Dalam catatan yang lebih menarik, Zhao menjelaskan kemungkinan menciptakan sarung tangan karet yang sidik jarinya dapat diubah sesuai keinginan.

Pola yang dapat diubah yang kami ciptakan di laboratorium mencakup lingkaran dan garis lurus serta melengkung, yang merupakan elemen dasar sidik jari, kata Zhao. Elemen-elemen ini dapat dipolakan secara dinamis dan berubah di sebuah permukaan sarung tangan yang menutupi ujung jari tersebut.

Sebuah sarung tangan mata-mata memang bagus, namun tidak untuk setiap orang, kata Zhao. Walau begitu, teknologi yang sama dapat menghasilkan sarung tangan dengan tekstur dan kehalusan yang diinginkan untuk berbagai aplikasi, seperti mendaki atau menggantung. Lebih jauh, permukaan mampu secara dinamis mengubah pola juga berguna untuk banyak teknologi, seperti fluida mikro dan kamuflase.

Manfaat potensial lainnya dari metode ini mencakup membuat permukaan yang dapat membersihkan diri sendiri dan penolak air, atau bahkan platform untuk alat pelepas obat terkendali.

Sumber berita:

Duke University.

Referensi jurnal:

Qiming Wang, Mukarram Tahir, Jianfeng Zang, Xuanhe Zhao. Dynamic Electrostatic Lithography: Multiscale On-Demand Patterning on Large-Area Curved Surfaces. Advanced Materials, 2012; DOI: 10.1002/adma.201200272