Peneliti mengembangkan semprotan plastik ‘logam’ yang menghantarkan listrik seperti logam

tl; DR: Para peneliti di University of Chicago telah mengembangkan bahan yang dapat dibuat seperti plastik tetapi menunjukkan sifat konduktivitas listrik yang umumnya diasosiasikan dengan logam.

Konduktor logam dan organik konvensional terdiri dari deretan molekul atau atom yang lurus dan tersusun rapat. Ini memungkinkan elektron mengalir melalui material dan membuatnya konduktif secara elektrik. Sampai saat ini, para ilmuwan percaya bahwa material harus memiliki struktur lurus ini untuk menghantarkan listrik secara efisien tetapi ternyata tidak demikian.

Jiaze Xie, penulis pertama pada makalah penelitian yang menjelaskan zat tersebut, mulai bereksperimen dengan zat yang telah ditemukan bertahun-tahun yang lalu tetapi sebagian besar diabaikan oleh komunitas ilmiah. Secara khusus, ia menciptakan rantai molekul yang terdiri dari belerang, karbon, dan hidrogen yang diselingi dengan atom nikel secara berkala.

Yang mengejutkan hampir semua orang, bahan yang dihasilkan terbukti merupakan konduktor listrik yang kuat. Itu juga sangat stabil dan mampu menahan paparan panas, dingin, udara, kelembaban, dan bahkan asam tanpa insiden.

Bahannya adalah bubuk gelap yang menjadi mengkilap dan berkilau ketika diaplikasikan pada permukaan sebagai film atau ditekan seperti Play-Doh, kata Dr. John Anderson, penulis senior penelitian tersebut. “Dari apa yang bisa kami katakan, itu bahkan stabil [about] 250 °C,” menambahkan bahwa material tersebut memiliki konduktivitas yang sama dengan grafit.

Para ilmuwan belum memiliki pemahaman yang lengkap tentang mengapa atau bagaimana bahan tersebut mampu menghantarkan listrik. Tidak seperti barisan lurus dan sempit yang memungkinkan konduktor tradisional berfungsi, struktur molekul bahan ini tidak teratur—seperti tumpukan kartu remi yang kacau balau.

Bahannya terlihat seperti lasagna dengan piring atau lapisan, dan mereka dapat membedakan yang terbaik darinya. Sekalipun berputar ke samping dan tidak lagi tampak seperti tumpukan yang rapi, elektron masih bisa lewat selama potongan-potongan yang lepas itu saling tumpang tindih dan bersentuhan.

(Ilustrasi struktur material. Atom nikel ditampilkan dalam warna hijau, atom karbon berwarna abu-abu, dan atom sulfur berwarna kuning.)

Bahan ini dapat menjadi anugerah bagi perangkat medis yang dapat dipakai dan karena tahan terhadap panas, kelembapan, asam, dan alkali, bahan ini dapat membuka jalan bagi rangkaian produk elektronik baru yang tahan lama. Ini juga fleksibel, karena dapat dengan mudah disemprotkan atau dicat pada permukaan, atau diterapkan di tempat seperti dempul, dan tidak akan terikat panas selama pembuatan.

Teknologi juga dapat menghasilkan tato elektronik yang lebih praktis. Contoh sebelumnya, seperti tato elektronik temporer ultra-tipis ini, memungkinkan pengguna untuk mengontrol perangkat seperti smartphone hanya dengan menyentuh kulit mereka.

Tim berpikir mereka baru mulai menggores permukaan dari apa yang mungkin terjadi dengan materi. Xie mengatakan mereka pikir mereka bisa membuatnya 2D atau 3D, atau bahkan mungkin membuat versi berpori. Dengan menambahkan tautan atau simpul yang berbeda, mereka bahkan dapat menyediakan fungsionalitas tambahan.

“Pada prinsipnya, desain ini membuka kelas baru bahan yang menghantarkan listrik, mudah dibentuk, dan sangat tahan lama dalam kondisi sehari-hari,” kata Anderson.

Penelitian tim telah dipublikasikan di jurnal Nature. Sayangnya, belum ada kabar kapan aplikasi komersial pertama akan dirilis ke pasar.