Key Takeaways
- Berkembangnya bidang bahan perbaikan sendiri suatu hari nanti bisa berarti gadget yang tidak perlu diperbaiki.
- Para peneliti telah menemukan kristal nano yang dapat memperbaiki diri sendiri yang dapat digunakan dalam semikonduktor.
- Peneliti Australia baru-baru ini mendemonstrasikan cara untuk membantu plastik cetak 3D menyembuhkan dirinya sendiri pada suhu kamar hanya dengan menggunakan lampu.
Lupakan mengganti bagian yang rusak karena ponsel cerdas Anda suatu hari nanti mungkin bisa menyembuhkan dirinya sendiri.
Para peneliti mengatakan bahwa mereka telah menemukan kristal nano yang dapat memperbaiki diri sendiri yang dapat digunakan dalam semikonduktor. Nanocrystals ditujukan untuk panel surya tetapi bisa memiliki berbagai kegunaan dalam elektronik. Ini adalah bagian dari upaya yang berkembang untuk menemukan bahan yang memperbaiki diri sendiri untuk mengurangi limbah.
"Pengguna sekarang dapat memperbaiki retakan pada sirkuit yang sebelumnya tidak dapat diakses dengan tangan," pakar teknologi Jonathan Tian mengatakan kepada Lifewire dalam sebuah wawancara email. "Biasanya, ketika kerusakan seperti itu terjadi, seluruh chip (atau bahkan seluruh perangkat) dapat dibuang. Selain itu, dengan memperpanjang umur sistem kelistrikan, teknologi self-healing akan mengurangi jumlah limbah elektronik yang masuk ke lingkungan."
Sembuhkan Dirimu
Sementara materi penyembuhan diri mungkin tampak seperti fiksi ilmiah dari film seperti The Terminator atau Spiderman, mereka menjadi kenyataan. Ilmuwan Institut Teknologi Israel baru-baru ini mengembangkan semikonduktor nanokristal ramah lingkungan yang mampu menyembuhkan diri sendiri.
Proses ini menggunakan sekelompok bahan yang disebut perovskit ganda yang menampilkan sifat penyembuhan diri setelah dirusak oleh radiasi berkas elektron. Perovskit, pertama kali ditemukan pada tahun 1839, baru-baru ini menarik perhatian para ilmuwan karena karakteristik elektro-optik unik yang membuatnya sangat efisien dalam konversi energi, meskipun produksinya murah. Perovskit dapat berguna dalam sel surya.
Nanopartikel perovskit diproduksi di laboratorium menggunakan proses singkat dan sederhana yang melibatkan pemanasan material selama beberapa menit. Mikroskop elektron transmisi menyebabkan kesalahan dan lubang di nanocrystals.
Para peneliti "melihat bahwa lubang bergerak bebas di dalam kristal nano tetapi menghindari tepinya," tulis tim dalam rilis berita. "Para peneliti mengembangkan kode yang menganalisis lusinan video yang dibuat menggunakan mikroskop elektron untuk memahami dinamika gerakan di dalam kristal. Mereka menemukan bahwa lubang terbentuk di permukaan nanopartikel, dan kemudian pindah ke area yang stabil secara energi di dalamnya."
Ladang Tumbuh
Bidang bahan perbaikan sendiri berkembang pesat. Sebagai contoh, peneliti Australia baru-baru ini mendemonstrasikan cara untuk membantu plastik cetak 3D menyembuhkan dirinya sendiri pada suhu kamar hanya dengan menggunakan lampu. Tim Universitas New South Wales telah menunjukkan bahwa menambahkan "bubuk khusus" ke resin cair yang digunakan dalam proses pencetakan nantinya dapat membantu membuat perbaikan yang cepat dan mudah jika bahannya pecah.
Lampu LED standar yang bersinar dapat memperbaiki plastik yang dicetak dalam waktu sekitar satu jam, yang menyebabkan reaksi kimia dan peleburan dari dua bagian yang rusak.
Para peneliti mengklaim bahwa seluruh proses membuat plastik yang diperbaiki menjadi lebih kuat daripada sebelum rusak. Diharapkan pengembangan lebih lanjut dari teknik ini akan membantu mengurangi limbah kimia di masa depan.
"Di banyak tempat di mana Anda menggunakan bahan polimer, Anda dapat menggunakan teknologi ini, " Nathaniel Corrigan, salah satu anggota tim, mengatakan dalam rilis berita. "Jadi, jika ada komponen yang rusak, Anda dapat memperbaiki material tanpa harus membuangnya. Ada manfaat lingkungan yang jelas karena Anda tidak perlu mensintesis ulang material baru setiap kali rusak. Kami meningkatkan umur bahan-bahan ini, yang akan mengurangi sampah plastik."
Bram Vanderborght, seorang profesor di Vrije Universiteit Brussel di Belgia, adalah bagian dari tim yang bekerja untuk memperbaiki sendiri robot gripper. Grippers menggunakan polimer penyembuhan diri dan dimaksudkan untuk digunakan di lingkungan di mana robot sering rusak. "Tetapi teknologi ini dan pekerjaan kami juga memiliki aplikasi di luar aplikasi saat ini," katanya kepada Lifewire dalam wawancara email.
Robot yang dapat menyembuhkan diri sendiri dapat memberikan lebih banyak otonomi di masa depan.
"Kami dapat mengharapkan kemajuan dalam mengembangkan sistem material tahan kerusakan yang mendukung fungsi elektronik dan robotik," kata Tian. "Sistem ini dapat mencakup material yang mampu mendeteksi kerusakan, melaporkan kejadian, dan menyembuhkan atau menyesuaikan properti material untuk mengurangi kerusakan guna menghindari kegagalan atau kerusakan di masa mendatang."
