Cara Baru Membuat Busa yang Ringan dan Berkelanjutan

Para peneliti berhasil mengembangkan jenis busa baru yakni apa yang disebut sebagai busa kapiler. Busa ini mampu memecahkan banyak persoalan yang dihadapi oleh busa tradisional yang ada saat ini.

Busa ini dapat digunakan untuk membuat bahan atau material yang ringan dan berkelanjutan. Pada tingkat yang paling dasar, busa adalah sekelompok gelembung yang disatukan.

Busa cair, keadaan materi yang muncul dari gelembung-gelembung gas kecil tersebar dalam cairan, yang akrab dalam kehidupan sehari-hari, dari bir hingga air mandi.

Mereka juga penting dalam produk dan proses komersial, termasuk formulasi farmasi, produksi minyak, pengolahan makanan, produk pembersih, kosmetik, atau produk perawatan rambut dan kulit.

Busa kering ringan untuk konstruksi bangunan, mobil dan pesawat terbang adalah bahan utama dalam mendorong keberlanjutan dan efisiensi energi. Membuat busa ringan memiliki satu tantangan besar, termasuk menjaga busa tetap stabil.

Sebuah tim peneliti dari Institut Teknologi Georgia telah mengembangkan jenis busa baru. Busa baru yang disebut sebagai busa kapiler ini mampu memecahkan banyak masalah yang dihadapi oleh busa tradisional.

Penelitian baru menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa kehadiran gabungan partikel dan sejumlah kecil minyak dalam busa berbasis air dapat menyebabkan stabilitas busa yang luar biasa ketika partikel maupun minyak tidak dapat menstabilkan busa sendirian.

"Sangat sulit untuk menstabilkan busa, dan kami ingin busa yang stabil selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun," kata Sven Behrens, rekan penulis studi dan profesor di School of Chemical and Biomolecular Engineering di Georgia Tech. "Kami telah mengembangkan cara untuk membuat busa yang jauh lebih mudah dan lebih luas dalam aplikasinya atau penggunaanya," tambah Behrens.

Studi ini sendiri di dukung oleh National Science Foundation (NSF). Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Angewandte Chemie. Busa kapiler baru dikembangkan oleh mahasiswa pascasarjana Yi Zhang, yang dibimbing langsung oleh Behrens dan Carson Meredith, yang juga seorang profesor di School of Chemical and Biomolecular Engineering.

Bahan utama untuk busa adalah udara dan air. Surfaktan, yang mirip dengan detergen, secara tradisional ditambahkan untuk menstabilkan busa.

Cara tradisional lain untuk menstabilkan busa adalah dengan menambahkan partikel mikroskopis, seperti bubuk bedak. Kedua pendekatan mengharuskan aditif memiliki kumpulan properti tertentu, yang tidak selalu mungkin dengan bahan yang tersedia.

Studi baru menunjukkan bagaimana penambahan sejumlah kecil minyak memungkinkan penggunaan partikel dengan sifat yang lebih umum.

"Kedengarannya seperti kita membuat sistem lebih rumit dengan menambahkan minyak ke dalam campuran, tetapi itu sejumlah kecil minyak yang bisa menjadi sesuatu yang sederhana," kata Meredith.

Busa kapiler baru memperluas rentang partikel yang berguna untuk menstabilkan busa yang terbuat dari udara dan air. Gelembung udara distabilkan oleh aksi gabungan dari partikel dan sedikit minyak.

Sinergi minyak dan partikulat ini berlawanan dengan intuisi karena minyak biasanya menurunkan stabilitas busa dan umumnya digunakan sebagai penghilang busa. Tetapi seperti butiran pasir pasir yang menyatu dengan pasir bersama, partikel-partikel dalam busa kapiler membentuk jaringan stabilisasi yang dihubungkan oleh jembatan minyak.

"Ini adalah fenomena baru yang belum pernah dibicarakan orang sebelumnya, jadi kita perlu tahu lebih banyak tentang mengapa ini berhasil," kata Meredith.

Busa kering ringan yang dibuat oleh proses ini dapat digunakan di banyak industri, dari konstruksi hingga mobil dan manufaktur pesawat terbang.

"Kami sedang melihat beberapa aplikasi yang berbeda di mana busa ini bisa digunakan sebagai sebuah produk," kata Behrens. nik/berbagai sumber/E-6