Kristal sang Atlit Angkat Besi

 

Peneliti Jepang telah menciptakan sebuah co-kristal yang memiliki kemampuan lengkungan reversibel seperti otot manusia. Co-kristal ini ketika terkena ultraviolet mampu mengangkat bola logam kecil sampai 600 kali beratnya sendiri dan bisa menjadi alternatif nirkabel untuk kristal piezoelektrik yang digunakan dalam microelectromechanical sistem (MEMS).

Pada tahun 2007, Masahiro Irie, Kyushu Universitas di Jepang, menunjukkan bahwa kristal skala mikro (10-100um) yang terdiri dari molekul Photochromic, yang merupakan senyawa diarylethenes, dapat membesar

 atau menekuk saat terkena cahaya Ultra Violet. Hasil ini mengisyaratkan bahwa cahaya kecil menyebabkan perubahan molekul individu terakumulasi untuk mengubah bentuk keseluruhan kristal. Namun, saat itu kristal terlalu rapuh dan kecil untuk digunakan apapun.

Sekarang, Irie dan rekannya Masakazu Morimoto, di Rikkyo University, Jepang, telah menciptakan dua komponen foto-responsif co-kristal yang dapat melengkung dalam scala makro, membenarkan bahwa cahaya menginduksi molekuler skala secara langsung menjadi gerakan makroskopik .

Tim ini membuat bahan yang terdiri dari derivatif diarylethene dan perfluoronaphthalene, dengan dimensi bervariasi antara 1-5mm panjang, 0,2-1.5mm lebar, dan 10-50um ketebalan. Percobaan menunjukkan bahwa mengekspos material dengan cahaya UV menyebabkan material menekuk dan cukup kuat untuk mengangkat 2mm bola 275 kali lebih berat daripada bola kristal dan 3mm baja sekitar 600 kali lebih berat.

Saat terkena sinar UV co-kristal dapat mengangkat bola logam ratusan kali beratnya sendiri
© J Am. Chem. Soc.

Yang mengherankan, hasil penelitian menunjukkan bahwa materi mampu menghadapi tekanan hampir 100 kali lebih besar daripada otot. “kristal ini mampu menginduksi tegangan maksimum, sekitar 44MPa, yang sebanding dengan kristal piezoelektrik seperti titanat zirkonat, ” kata Irie.

“Hasil penelitian ini dapat menjadi sebuah pencerahan dalam memanfaatkan gerak molekul yang dikendalikan untuk melakukan pekerjaan nyata pada skala makroskopik,” komentar Amar Flood yang menyelidiki sifat mekanik bahan pada tingkat molekuler di Indiana University di Bloomington, AS. “Hanya ada sedikit penemuan tentang sistem molekuler yang mampu dicapai dengan kinerja selain otot yang nyata. ” Karya ini bisa menawarkan cara baru untuk merancang materi photomekanik yang mengandalkan gerakan terkontrol molekul individu yang bertentangan dengan desain berbasis polimer”, Banjir menambahkan.

SUMBER : http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_material/kristal-sang-atlit-angkat-besi/

Referensi

1. Morimoto M dan M Irie, J. Am. Chem. Soc, 2010, DOI:. 10.1021/ja105356w
2. Kobatake et al, Nature, 2007, 446, 778 (DOI: 10.1038/nature05669)