Graphene merupakan material yang tersusun atas karbon yang membentuk kristal dua dimensi. Sebelumnya telah lama dikenal intan dan grafit yang juga tersusun atas karbon dalam kristal tiga dimensi. Seperti halnya intan dan grafit yang sama-sama tersusun atas karbon tetapi dengan struktur berbeda memiliki sifat-sifat fisika yang sangat berbeda, demikian pula graphene.
Meskipun graphene pada prinsipnya merupakan material dua dimensi, namun tim peneliti dari Universitas Illinois di Chicago dengan menggunakan superkomputer Cray XT4 berhasil melakukan simulasi terhadap graphene yang dapat diatur menjadi berbabai bentuk dengan tetesan air berukuran nanometer (tetes air nano). Interaksi van der Waals antara tetes air nano dengan graphene yang tidak menghasilkan ikatan kimia memungkinkan hal tersebut.
Aplikasi Mterial Grafin
Sekilas melihat profile graphene di atas, nampak penemuan material itu sangat kompleks. Padahal, alat yang mereka pakai hanyalah alat sehari-hari di sekitar kita, yaitu cellotape (selotip). Dan bahan baku yang dipakai adalah graphite (seperti isi pensil yang biasa kita pakai). Cara membuatnya hanyalah dengan mengupas (cleavage) graphite dengan menggunakan cellotape, dan didapatkan graphene. Bergantung dari merk cellotape apa (semuanya komersial dan murah), bisa didapatkan baik single layer graphene maupun several layer graphene film. Hanya itu. Setelah itu, terserah peneliti berikutnya, bisa untuk membuat device, mau diteliti sebagaimanapun. Dan metode cellotape ini, sederhana tapi baru dan inovatif, diturunkan oleh ilmuwan lain untuk melakukan hal yang sama pada material dua dimensi lainnya, yang melahirkan cabang baru dari riset ini.
Grafinmateri materi ultra ringan yang merupakan materi karbon setebal atom yang dikembangkan menjadi lembar-lembar grafin. Pada saat ini grafin digunakan pada layar LCD. Graphene merupakan salah satu material yang dapat membentuk kristal dua dimensi dalam arti membentuk lembaran (bidang) dengan ketebalan satu atom. Material ini memiliki kekuatan seratus kali kekuatan baja dan elektron-elektron dalam graphene bergerak dengan kelajuan yang sangat tinggi. Sehubungan dengan struktur khususnya ini graphene memiliki potensi untuk diaplikasikan dalam beberapa peralatan dalam skala nano. Beberapa di antaranya:
- transistor yang beroperasi dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada transistor semikonduktor (Si)
- sensor gas yang sangat tipis (dengan ketebalan atomik)
- membran untuk transmisi mikroskopi elektron
- pelapis yang tahan terhadap asam dan basa
Selama ini bahan semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit elektronik berasal dari silikon yang tidak terlalu baik dalam menahan panas. Namun sekarang dengan penemuan grafin dapat membuat semikonduktor yang lebih baik dari silikon karena super kecil dan tahan panas. Satu lapis karbon dengan ketebalan 1 atom dapat dibuat menjadi transistor dengan kecepatan ratusan kali lebih cepat daripada transistor silikon saat ini. Hasilnya makin menguatkan bahwa grafin bisa menjadi bahan transistor generasi masa depan.
Komputer berbasis transistor silikon saat ini hanya bisa menjalankan sejumlah operasi saja per detiknya tanpa over heating. Namun dengan grafin, elektron bisa bergerak lebih cepat hampir-hampir tanpa hambatan sehingga panas yang diihasilkan juga kecil. Terlebih lagi, bahan grafin sendiri adalah bahan konduktor panas sehingga panas yang dihasilkan bisa segera dihilangkan dengan cepat. Oleh karenanya elektronik berbasis grafin akan bekerja dengan jauh lebih cepat.
Kita tahu bahwa prosesor komputer saat ini masih dalam kecapatan Mega Hertz (MHz) atau Giga Hertz (GHz) tapi teknologi pengembagan grifin dapat membuat kecepatan prosesor menjadi lebih cepat dan di ukur dengan Terra Hertz, sebuah faktor 1000 kali dari giga hertz. Bisa kita bayankan suatu saat kita menggunakan komputer yang sangat ringan dan super cepat, tentu sangat membantu kita dalam beraktifitas dengan perangkat elektronik tersebut.
Yang masih menghambat pengembangan teknologi ini adalah pembuatannya yang masih kurang efisien dan juga masih terdapat kelemahan yaitu grafin tidak bisa bertindak seperti sakelar, kadang bisa meneruskan arus kadang menyetop arus. Ini karakter bahan yang dibutuhkan untuk sebuah prosesor.
0 komentar:
Posting Komentar