- Peneliti terinspirasi nacre, lapisan dalam cangkang kerang mutiara.
- Menggunakan bahan komposit kaca dan akrilik, peneliti membuat kaca tahan retak dengan arsitektur nacre.
JERNIH — Pernah punya pengalaman smartphone Anda terjatuh dan kacanya retak seperti gambar di atas? Kelak, itu tidak akan terjadi lagi.
Sejumlah peneliti di McGill University di Montreal, Kanada, baru saja membuat jenis kaca baru yang lima kali lebih tahan terhadap retak dibanding kaca standar.
Daily Mail menulis kaca dibuat dari bahan komposit kaca dan akrilik, yang menawarkan kombinasi kekuatan, ketangguhan dan transparansi.
Peneliti terinspirasi lapisan cangkang moluska, yang disebut nacre. Moluska ini juga dikenal sebagai ibu mutiara, yang menyerupai dinding bata Lego.
Meski terbuat dari kaca, material baru ini memiliki ketahanan seperti plastik dan tidak pecah saat terkena benturan.
Jika diproduksi massal dan dibawa ke pasar, kaca bisa digunakan untuk mengakhiri kehancuran smartphone kelas atas yang jatuh dari ketinggian tertentu.
Cangkang moluska terdiri dari 95 prsen kapur, yang sangat rapuh dalam bentuknya yang murni. Tapi nacre, yang melapisi cangkang bagian dalam, terbuat dari tablet mikroskopis, mirip balok permainan Lego mini.
Nacre ini yang membuat cangkang moluska sangat kuat dan tangguh. Tidak hanya itu, nacre juga membuat cangkang moluska sangat lentur, yang memungkinnya tahan retak saat terjadi benturan.
“Luar biasa, nacre memiliki kekakuan bahan baku dan daya tahan bahan lembut, memberikan yang terbaik kepada dunia,” kata Allen Ehrlicher, profesor Departemen Bioengineering di McGill University.
Menurut Ehrlicher, cangkang moluska adalah potongan kaku yang dilapisi protein lunak sangat elastis. Struktur itu menghasilkan kekuatan luar biasa, membuatnya 3.000 kali lebih keras dari bahan yang menyusunnya.
“Alam adalah ahli desain. Mempelajari struktur bahan biologis dan memahami cara kerjanya menawarkan inspirasi, dan terkadang cetak biru, untuk bahan baru,” kata Ehrlicher.
Teknik seperti tempering dan laminating dapat membantu memperkuat kaca standar pada ponsel saat ini. Kedua teknik itu mahal dan tidak sia-sia ketika permukaan kaca rusak.
Menurut Ehrlicher, material baru yang ditemukannya tiga kali lebih kuat dari kaca biasa, dan lima kali lebih tahan retak. Sebab, nacre terdiri dari heksagonal platelet aragonit, suatu bentuk kalsium karbonat.
Ilmuwan mengambil arsitektur nacre dan mereplikasinya dengan lapisan serpihan kaca dan akrilik, menghasilkan bahan buram sangat kuat yang dapat diproduksi dengan mudah dan murah.
Setelah itu peneliti melangkah lebih jauh untuk membuat komposit transparan secara optik, dengan mengubah indeks bias bahan akrilik.
Indeks bias mengacu pada bagaimana kecepatan cahana berubah saat bergera di antara media yang berbeda.
Langkah selanjutnya adalah meningkatkan kaca yang tidak mudah pecah, dengan menggabungkan teknologi pintar yang memungkinkan kaca mengubah sifat-sifatnya, seperti warna, mekanika, dan konduktivitas.
Selama bertahun-tahun McGill University meneliti kaca untuk menemukan kaca lebih tahan lama dan tidak mudah rektak. Tahun 2019 mereka mulai mengerjakan pembuatan kaca dari nacre.
Kelak, tidak ada lagi kaca smartphone Anda retak karena jatuh dari ketinggian tertentu. Namun, mungkin harga smartphone akan lebih mahal.
