‘Ionogel’ Baru Tangguh, Merenggang, dan Mudah Dibuat

0



Bahan hidrogel yang fleksibel dan licin digunakan dalam rangkaian yang memusingkan: aplikasidari lembut lensa kontak ke Jell-O. Tetapi semua memiliki struktur yang sama: jaringan kusut rantai polimer yang direndam dalam air. Sekarang para peneliti telah mengembangkan versi baru dari sepupu hidrogel yang lebih tangguh dan mungkin dapat menemukan lebih banyak kegunaan, termasuk baterai yang lebih tahan lama. Temui “ionogel” mereka.

Alih-alih air, polimer ionogel dibanjiri dengan cairan ionik. Cairan ini terdiri dari ion bermuatan positif dan negatif—seperti komposisi garam dapur. Tetapi cairan ionik tidak berkumpul menjadi padatan kristal pada suhu kamar. Namun demikian, ikatan yang kuat antara ion memastikan cairan tidak menguap seperti air. Dan sebagian berkat daya lekat ion, polimer yang direndam dalam cairan ionik bisa lebih keras daripada yang ada di hidrogel.

Michael Dickey, seorang insinyur kimia di North Carolina State University, dan rekan-rekannya telah merancang a metode baru untuk membuat ionogel dengan sifat mekanik yang dia gambarkan sebagai “terbaik di kelasnya.” Mereka lebih sulit dipatahkan daripada tulang rawan atau karet alam namun tetap lembut dan elastis. (Satu jenis ionogel dapat meregang hingga tujuh kali panjangnya, kata Dickey—lebih dari dua kali lipat dari karet gelang). Ionogel timnya menghantarkan listrik dan tetap stabil di tengah perubahan suhu. Dan jika panas diterapkan, mereka dapat menyembuhkan luka atau robekan sendiri. Materi baru dijelaskan dalam studi terbaru yang diterbitkan di Nature Materials.

“Ionogel transparan ini memiliki sifat mekanik yang sangat tangguh dan dibedakan oleh betapa mudahnya mempersiapkannya,” kata Xuanhe Zhao, seorang insinyur mesin di Massachusetts Institute of Technology, yang meninjau penelitian tersebut tetapi tidak terlibat langsung dalam pekerjaan tersebut. Peneliti lain telah mengembangkan ionogel mereka sendiri, tetapi membuatnya biasanya melibatkan beberapa langkah atau kimia kompleks. Dengan menggunakan formula baru, Dickey dan rekan-rekannya cukup mencampur cairan ionik dengan bahan penyusun (disebut monomer) dari dua jenis polimer yang berbeda dan kemudian menyinari cairan tersebut untuk memicu monomer agar terhubung menjadi rantai polimer. “Dalam hal ini, satu tambah satu sama dengan 100,” kata Dickey. “Kamu mengambil dua bahan ini yang, dengan sendirinya, adalah— [common]tetapi kemudian Anda menempatkan mereka di lingkungan baru ini, dan Anda mendapatkan sesuatu yang sangat sulit.”

Ionogel yang dibuat dengan metode baru ini dapat memiliki banyak aplikasi. Ketangguhan dan kelenturannya menjadikannya kandidat yang baik untuk bantalan untuk melindungi dari kecelakaan mobil atau ledakan. Mereka mengeras saat terkena cahaya, sehingga formulasi ionogel dapat digunakan untuk mencetak objek yang sulit dipecahkan secara 3-D. Dan karena ionnya dapat membawa muatan, gel tersebut dapat digunakan dalam baterai yang dapat diisi ulang, di mana para peneliti mengatakan bahwa gel tersebut akan menahan degradasi lebih baik daripada elektrolit cair yang saat ini digunakan.

Itu hanya beberapa kemungkinan, kata Dickey. “Bila Anda memiliki bahan yang sangat mudah dibuat dan memiliki sifat yang luar biasa,” tambahnya, “pasti akan menemukan aplikasi yang mungkin bahkan di luar imajinasi saya.”

Leave A Reply

Your email address will not be published.