Teknologi laser gabungkan nano-mikro yakni benda elektronik super kecil yang tidak dapat kita lihat dengan mata. Beragam industri membutuhkannya—inilah keajaiban teknologi inovasi.
Penulis/editor: Marinus L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Struktur nano dan mikro mudah digabungkan dalam satu-kesatuan dengan waktu relatip sangat singkat asalkan menggunakan teknologi laser.
Nano dengan simbol n adalah ukuran sistem metrik yang jika ditulis satu per satu miliar atau 1/1000000000 atau 1-9 dan digunkan dalam ilmu elektronika. Sedangkan mikro dengan symbol u digunakan untuk ukuran seper sejuta atau 1/1000000 atau 1-6.
Benda seukuran nano dan mikro sama-sama tidak bisa dilihat dengan mata. Namun, teknologi laser mampu menggabungkan benda nano dan mikro—hasil pengembangan para ahli. Hasilnya telah dipasarkan oleh perusahaan rintisan Fusion Bionic yang berbasis di Dresden, Jerman.
Perusahaan rintisan itu merupakan cabang usaha yang didirikan oleh lembaga Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS di Jerman.
Kemungkinan penggunaannya hampir tidak terbatas dalam hal penataan dengan teknologi laser. Penemuan Ini memiliki keuntungan menjadi cepat dan jauh lebih fleksibel daripada pelapis yang dilakukan secara konvensional.
Permukaan produk dapat ditingkatkan dengan semua jenis efek yang berbeda.
Efek lotus misalnya, menggunakan struktur mikro untuk memungkinkan kotoran yang mungkin menempel di permukaan satu benda misalnya sayap pesawat, bakal hilang begitu saja saat hujan turun.
Efek lotus merupakan kemampuan suatu benda yang membersihkanan diri—ini hasil teknologi ultrahidrofobisitas seperti terdapat pada benda nano-mikro yang partikel kotoran hilang sendiri.
Ibarat riak halus seperti terdapat pada kulit hiu, namun mampu meningkatkan dinamika udara dan air di luar pesawat dan kapal, sehingga menghemat bahan bakar.
Para ilmuwan menjadikan alam sebagai sumber inspirasi, dan banyak efek seperti lotus itu yang sukses dikembangkan dengan melapisi atau menerapkan film ke permukaan di mana struktur nano-mikro digabungkan dengan teknologi laser.
Akan tetapi, bahan pelapis seperti film mudah hilang, menyebabkan efek yang diinginkan tetap tampak namun seiring dengan perjalanan waktu maka efek estetikanya menghilang.
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti di Fraunhofer IWS dan Technische Universität Dresden telah mengembangkan metode sebagai alternatif yang dapat diserap pasar.
Para ilmuwan menerapkan struktur nano dan mikro secara permanen ke permukaan dengan menggunakan teknologi laser.
Para Ilmuwan membuat proyek Direct Laser Interference Patterning (DLIP) yakni proses penggabungan struktur nano-mikro secara langsung ke permukaan dengan menggunakan laser untuk menciptakan efek biomimetika atau create biomimetic effects.
Proses create biomimetic effects merupakan penemuan baru yang prosesnya sangat cepat, dan saat ini dapat menangani hingga satu meter persegi permukaan per menit. Para ahli meniru keadaan di alam sebagai sumber inspirasi misalnya pada saat mendesain material atau bahan seperti nano-mikro.
Penggunaan teknologi baru ini sangat menjanjikan di bidang bisnis. Dan untuk itu para ilmuwan mendirikan Fusion Bionic pada tahun 2022, dan merupakan spin-off atau bisnis rintisan dari Fraunhofer IWS.
Tim ahli di Fusion Bionic mengembangkan dan memasarkan solusi sistem dan head DLIP yang berguna untuk menyelesaikan permukaan benda biomimetik, sekaligus menyediakan layanan fungsionalisasi permukaan kepada para pelanggan.
Penggunaannnya pun cukup cepat untuk area permukaan yang besar dan luas.
“Dalam waktu yang lama, laser terlalu lambat untuk digunakan untuk menyelesaikan permukaan dengan area yang luas dibandingkan dengan melapisi atau mengaplikasikan film,” ungkap Dr Tim Kunze, Managing Director Fusion Bionic.
Bersama rekannya, Sabri Alamri, Laura Kunze, dan Benjamin Krupop, Dr Tim Kunze mendirikan perusahaan Fusion Bionic.
“Dengan proses DLIP, kami membuat lompatan untuk memproses area permukaan yang luas dengan cepat,” imbuh Dr Tim Kunze.
Secara konvensional, orang menganggap laser sebagai sinar tunggal yang halus. Menggunakannya seperti jarum untuk membuat pola misalnya pada permukaan membutuhkan banyak waktu.
Cara kerja proses DLIP berbeda. Pertama-tama, sistem ini membagi satu sinar laser menjadi beberapa kelompok sinar.
Untuk menerapkan pola ke permukaan, beberapa sinar laser dari himpunan ditumpangkan dengan cara yang terkontrol untuk menciptakan apa yang dikenal sebagai pola interferensi.
Pola ini dapat didistribusikan ke area yang lebih luas sehingga memungkinkan permukaan dengan area yang luas untuk diproses dengan cepat.
Bagaimana prinsip interferensi cahaya ditransmisikan dalam gelombang?
Ketika dua berkas cahaya ditumpangkan, palung gelombang dan puncaknya dapat saling meniadakan atau memperkuat satu sama lain.
Ketika cahaya mengenai permukaan, energi laser menghilangkan atau mengubah bagian dari material yang hendak digabungkan.
Area gelap tetap tidak terpengaruh. “Dengan cara ini memungkinkan kami untuk membuat hampir semua struktur yang dapat dibayangkan,” ujar Dr Tim Kunze. “Efek lotus, kulit hiu, mata ngengat, dan banyak lagi.”
Ketika berkerja di Fraunhofer IWS, tim Dr Kunze bekerja sama dengan Prof. Andrés Lasagni dari Technische Universität Dresden yang ikut menangani Airbus dalam pengembangan struktur mikro bermanfaat untuk mencegah es menumpuk di sayap pesawat selama penerbangan.
Baca: Bahaya Tumpukan Es di Sayap Pesawat, Hindari Kecelakaan di Udara
Bahaya Tumpukan Es di Sayap Pesawat, Hindari Kecelakaan di Udara 