Bagaimana membuatnya hampir tanpa bobot dan hasilnya elektroda sangat efisien untuk piezoelectric resonator yang digunakan sebagai filter radio pada telepon genggam.
Apakah masih ada bahan logam lebih kuat dari baja namun beratnya lebih ringan dari kain sutra? Apakah masih ada benda yang lebih konduktif dari kawat jenis apa pun? Ada, benda itu dinamai para ahli dengan sebutan graphene.Bahan ini menunjukkan sebuah karakteristik luar biasa sehingga tidak mengherankan jika para peneliti dan insinyur memiliki ekspektasi yang sangat tinggi terhadap bahan ini.
Hingga tahun 2025, Uni Eropa menghimpun dana miliaran euro untuk membiayai penelitian graphene yang terus dikembangkan aplikasi graphene sehingga berguna sebagai bahan baku terhadap sektor industri. Proyek itu dinamai Graphene Flagship yang disepakati oleh 140 organisasi dari 23 negara–termasuk tiga Institusi milik Fraunhofer.
Proyek Graphene Flagship menawarkan kemungkinan yang hampir tak terbatas: bahan yang sangat ringan yang dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan komponen kendaraan dan pesawat udara yang kuat, dan tampilan yang tidak dapat dihancurkan atau rusak. Dengan dukungan baterai bertenaga yang tinggi, sel yang dapat diisi ulang dalam hitungan detik, dan benda elektronik yang sangat tipis dan dapat diintegrasikan ke sebuah jaket atau t-shirt—merupakan bagian dari fashion.
Para insinyur menyebut bahan itu dengan kata bahan ajaib yang dapat diolah menjadi bahan atau komponen atau bagian produk yang dijekaskan tadi. Bahan itu tidak sulit diperoleh karena bahan graphene merupakan karbon murni, sebuah elemen yang mudah ditemukan di mana saja di dunia termasuk di Indonesia–dan di atmosfer kita—dalam wujud sebagai bahan pembangun bagi organisme, sebagai grafit, berlian, batu bara atau jelaga.
Karakteristiknya yang luas–volatil seperti gas yang keras seperti sebuah berlian, dan halus seperti grafit–merupakan fakta bahaw atom-atomnya dapat berikatan bersama dalam berbagai cara. Tak satu pun dari benda tadi merupakan sesuatu yang baru. Apa yang kita tidak ketahui sebelumnya, bagaimana pun pentingnya ketebalan, lapisan grafit yang super tipis dan sangatkeras serta sangat kuat. Yang harus dipikirkan oleh para ahli adalah cara membuatnya secara masal (produk masal).
Pada tahun 2005. ahli fisika bernama Andre Geim dan Konstantin Novoselov untuk pertama kalinya berhasil mengisolasi lapisan individual dari grafit yang ukurannya hanya setebal satu atom. Sedangkan atom karbon membentuk sebuah pola geometris seperti sarang lebah. Penemuan kedua ahli fisika itu menghasilkan penghargaan Nobel Prize dalam bidang fisika pada tahun 2010.
Digunakan sektor industri
Koordinator proses rencana proyek Graphene Flagship di Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI), Dr. Thomas Reiß menuturkan bahwa pihaknya
dapat menghasilkan graphene ak hanya dengan ablasi grafit, tapi juga dengan deposisi uap pada lapisan metalik dalam sebuah sintesis kimia langsung, vakum, dan yang tumbuh pada kristal lain.
Ia menambahkan bahwa dalam proses identifikasi aplikasi potensial dan menganalisis bahan, proses serta pengembangan produk apa yang dibutuhkan atau diinginkan sesuai rencana sehingga bahan graphene digunakan pada sektor industri.
Para ilmuwan yang terlibat dalam proyek graphene telah mengerjakan solusi spesifik. Contohnya, para ahli di Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF) mencari cara bagaimana untuk membuatnya hampir tanpa bobot dan hasil elektroda sangat efisien untuk piezoelectric resonator yang digunakan misalnya sebagai filter radio pada telepon genggam.
Sementara itu, para ahli di Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT) mengembangkan sebuah teknik yang membuat serpihan graphene dapat diproduksi dengan biaya efektif dalam kuantitas besar.
Pada situasi yang sama dengan melibatkan seluruh peneliti yang yang bekerja pada proyek Graphene Flagship, para peneliti dan insinyur Fraunhofer berkolaborasi erat dengan partner yang mengelola beragam industri (perusahaan).
“Para pelaku industri di Eropa telah terlibat dalam penelitian graphene,” kata Dr. Tapani Ryhänen, direktur laboratorium di Nokia’s Sensor and Material Technologies Lab yang juga berpartisipasi dalam proyek Graphene Flagship itu.
“Saya yakin bahwa proyek ini akan menyediakan daya dorong kewirausahaan lebih jauh dan membantu komersialisasi penemuan yang dihasilkan riset di Eropa.”
Bagaimana mahasiswa dan anak-anak muda berbakat berkolaborasi? Apakah para professor menerima proposal yang diajukan oleh mahasiswa? (Bahan diolah dari All aboard the flagship tulisan Monika Weiner, Fraunhofer)
[box type=”note”]
Simak Graphene Flagship (2)
Menggabungkan Potensi Listrik dan Energi, Hasilnya Luar Biasa
[/box]
Menggabungkan Potensi Listrik dan Energi, Hasilnya Luar Biasa 