Posted on 2 Comments

Kevlar, Bahan Pembuat Rompi Anti Peluru

​Bila kalian sering menonton film peperangan, tentu tidak asing dengan baju anti peluru yang dipakai oleh pasukan keamanan?

Apa sih bahan pembuat rompi anti peluru ini? Bahan untuk rompi anti-peluru diantaranya logam (baja atau titanium), keramik atau jenis polimer yang dapat memberikan perlindungan ekstra terhadap bagian-bagian vital pemakainya.

Rompi ini melindungi pemakainya dengan cara menahan laju peluru. Peluru dihentikan sebelum berpenetrasi ke dalam tubuh. Ketika rompi menahan penetrasi peluru, dorongan dari peluru direduksi dengan menyebarkan momentumnya ke seluruh tubuh. Pemakai tetap akan merasakan energi kinetik dari peluru, hal ini dapat menyebabkan luka memar, bengkak atau luka dalam yang cukup serius.

Salah satu polimer yang dikembangkan sebagai bahan rompi anti-peluru modern adalah kevlar. Kevlar dikenal juga sebagai twaron dan poli-parafenilen tereftalamida, yaitu suatu serat sintetik yang kekuatannya lima kali kekuatan tembaga, dengan berat yang sama. Kevlar sangat tahan terhadap panas dan terdekomposisi di atas 400 oC tanpa meleleh. Kevlar ditemukan oleh perusahaan DuPont pada awal 1960-an, hasil kerja dari Stephanie Kwolek. Kevlar merupakan merk dagang yang terdaftar oleh E.I. de Pont de Nemours and Company.

Bagaiman pruduksinya?

Kevlar disintesis dari monomer 1, 4-fenildiamin (para-fenilendiamin) dan tereftaloil klorida. Hasilnya adalah polimer aromatik amida (aramida) dengan cincin benzena dan gugus amida yang berselang-seling. Dengan langkah produksi ini, diperoleh lembaran polimer yang tergabung secara acak. Untuk membuat kevlar, bahan-bahan dilarutkan dan diaduk, menghasilkan rantai polimer yang berorientasi membentuk serat.

Kevlar berharga mahal karena sulitnya pemakaian asam sulfat pekat dalam produksinya. Kondisi yang ekstrim ini dibutuhkan untuk menjaga ketaklarutan polimer yang tinggi dalam larutan selama sintesis dan pengadukan.

Bahan anti-peluru lain yang dikembangkan setelah kevlar diantaranya DSM’s Dyneema, Akzo’s Twaron, Toyobo’s Zylon (yang kontroversial, studi terbaru melaporkan, bahan ini terdegradasi dengan cepat sehingga pemakainya tidak terlindungi seperti yang diharapkan), atau Honeywell’s GoldFlex – semuanya merupakan merk dagang. Bahan-bahan yang baru ini lebih ringan, tipis, dan lebih tahan dibanding kevlar, namun harganya lebih mahal.

Posted on Leave a comment

Grafin, Jutaan Kali Lebih Tipis dari Kertas,  Dua Ratus Kali Lebih Kuat dari Baja

​Setipis dan sekuat itukah?

Siapa grafin?

Grafin, materi dalam bentuk lembaran paling tipis yang pernah ditemukan manusia. Tersusun atas atom karbon dalam kerangka segi enam yang berbentuk seperti sarang lebah, bila diperbesar graphene akan tampak seperti kawat kasa.

Grafin sendiri adalah layer yang menyusun susunandi grafit. Jadi, dari susunan yang sebegitu tebalnya di ambil satu lapisan maka pemanfaatannya akan sangat luar biasa. Sebanding dengan ide yang luar biasa sederhananya

Grafin merupakan material baru yang memiliki sifat elektronik unggul, di antaranya adalah  mobilitas pembawa muatan yang tinggi. Sifat ini dan lainnya menyebabkan graphene banyak diteliti, baik secara teori maupun eksperimental. Grafit sebagai bahan grafin adalah salah satu bentuk alami karbon. Satu milimeter grafit terdiri atas tiga juta lapisan grafin yang berdiri satu sama lain, tapi dalam susunan yang lemah. Namun, bila grafit itu diiris tipis-tipis menggunakan selotip hingga tersisa satu lapisan tunggal atom saja dengan metode chemical exfoliation (pengelupasan kimiawi) yang ditemukan Geim dan Novoselov enam tahun lalu, akan menjadi material yang sangat kuat. Meski tak lebih tebal dari sebuah atom, kekuatan graphene memang 200 kali lebih kenyal daripada baja. Sifat tipis dan kuat saja tak cukup untuk menggambarkan kelebihan material ini. Grafin memiliki sifat penghantar (konduktivitas) listrik yang tinggi, seperti halnya tembaga. Massa efektif elektronnya bernilai nol dengan pita celah energi (band gap) juga nol. Elektron-elektron di dalamnya pun bersifat relativistik, yang berarti kecepatannya tinggi. 

sumber

Bagaimana aplikasinya dalam kehidupan?

  1. Dengan sifatnya yang transparan, Grafin berpotensi menggantikan bahan film oksida logam berbasis indium yang selama ini dipakai untuk layar LCD televisi dan telepon seluler. Padahal, bahan indium semakin mahal karena jumlahnya terbatas. Ini bisa menjadi solusi baru teknologi layar sentuh atau panel surya.

  2. Grafin bersifat elastis seperti karet dan tahan dari liquid dan gas.  Karena strukturnya yang begitu rapi, ia dapat digunakan sebagai saringan super detail, karena atom-atom besar tidak lewat diantaranya. Ini adalah bagian dari teknologi nano.
    Kira-kira Apa saja yang harus dikembangkan dari grafin ini?

Pertama, stuktur molekulnya sangat tahan terhadap kerusakan. Para peneliti harus membuatnya dengan buatan tangan untuk meneliti efek-efek yang dimilikinya. Kedua, elektron-elektron yang membawa muatan listrik berjalan jauh lebih cepat dan umumnya berperilaku seolah-olah mereka mempunyai massa yang jauh lebih kecil daripada jika mereka melewati logam-logam atau super konduktor biasa.

Posted on Leave a comment

Proses pembuatan baja

Pembuatan baja adalah proses untuk memproduksi baja dari bijih besi dan scrap . Dalam pembuatan baja, kotoran seperti nitrogen , silikon , fosfor , sulfur dan kelebihan karbon dikeluarkan dari besi mentah , dan elemen paduan seperti mangan , nikel , kromium dan vanadium ditambahkan untuk menghasilkan nilai yang berbeda dari baja. Membatasi gas-gas terlarut seperti nitrogen dan oksigen , dan kotoran tertahan (disebut “inklusi”) dalam baja juga penting untuk menjamin kualitas produk cor dari baja cair.

Continue reading Proses pembuatan baja

Posted on 16 Comments

Semua Tentang Karat Besi

English: A rusty screw
English: A rusty screw (Photo credit: Wikipedia)

Karat merupakan dari oksida besi. Proses ini sesungguhnya korosi pada besi. Dalam penggunaan sehari-hari , istilah ini diterapkan untuk oksida besi berwarna merah, dibentuk oleh reaksi dari besi dan oksigen dengan adanya air atau kelembaban udara. Bentuk lain dari karat, meliputi reaksi antara besi dan klorida dalam lingkungan kekurangan oksigen – bar besi digunakan dalam pilar beton bawah air adalah contoh  yang menghasilkan karat hijau . Beberapa bentuk karat dibedakan secara visual dan spektroskopi , dan bentuk dalam keadaan yang berbeda . Karat besi terdiri dari besi terhidrasi ( III ) oksida Fe2O3·nH2O dan besi ( III ) oksida – hidroksida FeO(OH)·Fe(OH)3 . Continue reading Semua Tentang Karat Besi