Tiongkok Ciptakan Teknologi Serat Terkuat untuk Bangun Lift Luar Angkasa

Tim peneliti dari Universitas Tsinghua di Beijing, Tiongkok, diwartakan South China Morning Post edisi Jumat (26/10), telah menciptakan serat yang sangat kuat hingga dapat digunakan untuk membangun lift luar angkasa. Menurut peneliti itu, satu sentimeter kubik serat tersebut, yang terbuat dari karbon nanotube, tak akan putus meski ditarik oleh 160 ekor gajah atau menarik beban hingga lebih dari 800 ton. Dan potongan kecil dari serat tersebut hanya memiliki berat sekitar 1,6 gram.

"Ini merupakan sebuah terobosan," kata Wang Changqing, ilmuwan utama dari proyek lift luar angkasa di pusat riset Northwestern Polytechnical University di Xian, yang sama sekali tak terlibat dalam temuan teknologi dari Universitas Tsinghua ini.

Serat ini merupakan pengembangan terbaru dari serat ultrapanjang dan disebut sebagai serat yang paling kuat yang pernah dibuat dan dipatenkan dalam penelitian mereka dalam Jurnal Nature Nanotechnology edisi awal tahun ini.

"Ini merupakan sebuah bukti kalau ketahanan pada karbon nanotube setidaknya 9 sampai 45 kali lebih kuat dibandingkan bahan lainnya," tulis tim tersebut pada jurnalnya.

Bahan tersebut nantinya akan sangat berguna diberbagai bidang seperti untuk peralatan olah raga, persenjatan balistik, ilmu penerbangan, astronotika, bahkan lift ruang angkasa.

Ide membangun lift yang bisa digunakan untuk berpergian dari Bumi ke luar angkasa telah lama digagas. Dengan lift luar angkasa ini, nantinya kita mengirimkan satelit ke posisi geostasioner dengan teknologi kabel berbahan serat karbon nanotube.

Namun sayangnya, membutuhkan waktu yang sangat panjang agar dapat direalisasikan karena belum adanya material kabel yang amat kuat dan amat ringan.

Menurut NASA, kabel-kabel tersebut harus memiliki kekuatan tarik untuk menahan peregangan tidak kurang dari 7 gigapaskal. Pada 2005 lalu, agensi luar angkasa mengadakan kompetisi dunia berhadiah 2 juta dollar AS untuk siapapun yang dapat mengembangkan bahan seperti itu. Tetapi hingga saat ini masih belum ada yang mengklaim hadiah uang itu.

Saat ini tim peneliti dari Tsinghua yang dipimpin oleh Wei Fei, profesor jurusan Teknik Kimia mengatakan karbon nanotube terbaru mereka memiliki kekuatan direnggangkan hingga 80 gigapaskal.

Karbon nanotube sendiri berupa molekul-molekul silindris yang tersusun atas rangkaian atom karbon yang saling berhubungan dalam bentuk heksagonal dengan diameter amat kecil hingga 1 nanometer.

Menurut Wang Changqing, peneliti dari lift luar angkasa itu mengatakan sistem transportasi itu akan membutuhkan lebih dari 30 ribu kilometer kabel. Tak hanya itu saja, mereka juga membutuhkan infrastruktur lainnya seperti rel dan penahan yang dapat melindungi lift dari serpihan luar angkasa dan lainnya.

"Jika kabel itu tidak cukup kuat, itu tidak akan mampu menahan bebannya sendiri. Hingga saat ini, masih belum ada material yang cukup kuat untuk itu," kata Wang yang menjabat sebagai wakil eksekutif dari Pusat Penelitian Penambatan Luar Angkasa Internasional Tiongkok-Russia.

Alihkan Penerapan

Sejauh ini serat dari karbon nanotube adalah kandidat yang paling menjanjikan, namun masih harus dikalkulasikan dan simulasikan lebih jauh dan kemudian di evaluasi bagaimana cara kerjanya.

"Penambatannya merupakan masalah yang besar, tetapi itu bukan satu-satunya masalah," ujar Wang.

Peneliti luar angkasa Tiongkok dan Russia saat ini tengah bekerja sama mencari cara yang lebih efektif menemukan kabel yang ringan dan aman. Selain dua negara tersebut, Amerika Serikat dan Jepang pun sedang terus melakukan penelitian teknologi ini untuk beragam kepentingan seperti kepentingan militer untuk "menangkap target yang tak bersahabat" seperti satelit milik negara musuh.

Alasan untuk mengembangkan teknologi dan memproduksi secara massal serat karbon nanotube ini untuk kepentingan lain karena proyek lift luar angkasa masih butuh waktu lama direalisasikan.

Adapun penerapan teknologi serat karbon nanotube ini telah dimanfaatkan untuk mengembangkan instrumen roda gila (flywheel) yang kuat dan ringan untuk menyimpan energi pada baterai pada kendaraan listrik, senjata elektronik maupun laser, agar semua peralatan yang membutuhkan pasokan cadangan energi listrik ini bisa bertahan lebih lama. gma/SCMP/I-1