Kristal organik dapat berfungsi sebagai konverter energi untuk muncul

Penelitian baru oleh tim peneliti di NYU Abu Dhabi (NYUAD) Smart Material Lab yang diterbitkan hari ini di jurnal Komunikasi Alam menunjukkan bahwa kristal organik, kelas baru bahan rekayasa cerdas, dapat berfungsi sebagai bahan konversi energi yang efisien dan berkelanjutan untuk teknologi canggih seperti robotika dan elektronik.

Sementara kristal organik sebelumnya dianggap rapuh, para peneliti NYUAD telah menemukan bahwa beberapa kristal organik secara mekanis sangat kuat. Mereka mengembangkan bahan yang menetapkan rekor dunia baru karena kemampuannya untuk beralih di antara berbagai bentuk dengan ekspansi atau kontraksi lebih dari setengah panjangnya, tanpa kehilangan strukturnya yang tertata sempurna.

Dalam studi berjudul “Kepadatan Kerja Sangat Tinggi dari Kristal Organik Dinamis Ferroelektrik di Sekitar Suhu Kamar”, tim yang dipimpin oleh Profesor Kimia NYUAD PanĨe Naumov, menyajikan proses mengamati bagaimana bahan kristal organik bereaksi terhadap suhu yang berbeda. Para peneliti menemukan bahwa kristal organik mampu mengubah bentuk secara reversibel dengan cara yang mirip dengan plastik dan karet. Secara khusus, bahan ini dapat mengembang dan menyusut lebih dari setengah panjangnya (51 persen) berulang kali, selama ribuan siklus, tanpa kerusakan apa pun. Itu juga mampu mengembang dan menyusut pada suhu kamar, berbeda dengan bahan lain yang membutuhkan suhu lebih tinggi untuk berubah, menciptakan biaya energi yang lebih tinggi untuk operasi.

Tidak seperti bahan tradisional yang berbasis silikon atau silika, dan pasti kaku, berat dan rapuh, bahan yang akan digunakan untuk elektronik masa depan akan bersifat lunak dan organik. Teknologi canggih ini membutuhkan material yang ringan, tahan terhadap kerusakan, efisien dalam kinerja, dan juga memiliki kualitas tambahan seperti fleksibilitas mekanis dan kemampuan untuk beroperasi secara berkelanjutan, dengan konsumsi energi yang minimal. Hasil penelitian ini telah menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa bahan kristal organik tertentu memenuhi kebutuhan teknologi ini, dan dapat digunakan dalam aplikasi seperti robotika lunak, otot buatan, optik organik, dan elektronik organik (elektronik yang dibuat semata-mata dari bahan organik).

“Penemuan terbaru dari Smart Material Lab di NYUAD ini dibangun di atas serangkaian penemuan kami sebelumnya tentang potensi yang belum dimanfaatkan dari kelas bahan baru ini, yang mencakup kristal adaptif, kristal penyembuhan diri, dan bahan kristal organik dengan memori bentuk,” kata Naumov. “Pekerjaan kami telah menunjukkan bahwa kristal organik tidak hanya dapat memenuhi kebutuhan teknologi yang muncul, tetapi dalam beberapa kasus juga dapat melampaui tingkat efisiensi dan keberlanjutan bahan lain yang lebih umum.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas New York. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Komputasi Seluler