Menurut laporan media asing, para peneliti di Seoul National University telah mengembangkan material struktural ultra-ringan baru yang menggabungkan kekuatan beban material teknik dengan keringanan material busa. Tim peneliti menggunakan metode yang disebut “pengikatan simpul 3D” untuk membangun kisi-kisi serat karbon pada skala meso, yang rasio kekuatan terhadap beratnya sebanding dengan aluminium, namun beratnya hanya seperseratus dari aluminium. Hasil penelitian terkait telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications, menunjukkan metode baru untuk membangun struktur ringan berkekuatan tinggi tanpa perlu sambungan atau perakitan berlapis.
Metode ini berhasil mengatasi hambatan kunci dalam desain struktur: struktur tiga dimensi yang kompleks biasanya harus dirakit dari komponen-komponen terpisah. Metode ini tidak memerlukan perakitan, melainkan membangun struktur sebagai sistem kontinu, sehingga dapat mencapai kompleksitas geometris dan integritas mekanis secara bersamaan.
Memikirkan Ulang Cara Membuat Struktur Berkekuatan Tinggi
Dari drone dan robot hingga kendaraan dan sistem kedirgantaraan, material berkekuatan tinggi dan ringan sangat penting dalam berbagai aplikasi. Komposit serat karbon saat ini sudah memiliki keunggulan kekuatan tinggi dan berat rendah, tetapi biasanya dibuat dengan menumpuk lapisan tipis atau merakit beberapa komponen. Proses ini membatasi kebebasan desain dan menimbulkan antarmuka yang lemah di antara lapisan atau sambungan komponen.
Bahkan metode yang lebih baru seperti pencetakan 3D komposit pun bergantung pada pembuatan lapis demi lapis. Hal ini menciptakan batas internal yang menghambat transfer beban, sehingga memaksa adanya trade-off antara kompleksitas struktur dan keandalan mekanis.
Membangun Struktur Menggunakan Serat Kontinu Tunggal
Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim peneliti mengembangkan metode pembuatan yang sangat berbeda: alih-alih merakit atau menumpuk material, mereka menempatkan serat karbon kontinu tunggal langsung dalam ruang tiga dimensi untuk mendefinisikan struktur.
