Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Selulosa dari kayu Sekarang Bisa di Print 3 Dimensi

Sekelompok peneliti di University of Technology Chalmers Swedia telah berhasil mencetak benda tiga dimensi kering yang dibuat seluruhnya oleh selulosa untuk pertama kalinya dengan bantuan 3D-bioprinter. Mereka juga menambahkan nanotube karbon untuk membuat bahan elektrik konduktif. Efeknya adalah bahwa selulosa dan bahan baku lainnya yang berbahan kayu akan mampu bersaing dengan plastik yang berbahan fosil dan barang-barang logam. Dengan penemuan ini diharapkan akan akan mengurangi penggunaan plastik dan logam yang selama ini menjadi bahan utama di industri dunia.

Gambar : Peter Widing
Printer 3D adalah bentuk pembuatan barang baru yang diperkirakan untuk merevolusi industri manufaktur. Ketepatan teknologi memungkinkan untuk memproduksi berbagai barang baru yang mempunyai  beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknik produksi yang sudah ada. Yaitu mudah di bentuk, proses produksi cepat, dan tidak ada bahan yang terbuang.

Plastik dan logam mendominasi pembuatan barang saat ini. Namun, dengan penemuan kelompok riset di Chalmers University of Technology ini telah berhasil menggunakan selulosa dari kayu dalam printer 3D. Penggunaan selulosa untuk pengembangan teknologi yang cepat pencetakan 3D menawarkan keuntungan lingkungan yang besar," kata Paul Gatenholm, profesor Biopolimer Teknologi di Chalmers dan pemimpin kelompok penelitian. "Selulosa merupakan komoditas yang terbarukan dan benar-benar biodegradable, dengan pembuatan barang menggunakan bahan baku dari kayu, berarti kita telah mengikat karbon dioksida yang seharusnya berakhir di atmosfer.

Terobosan ini sebenarnya telah dilakukan di Wallenberg Wood Science Center, sebuah pusat penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan bahan-bahan baru dari kayu, di Chalmers University of Technology. Kesulitan menggunakan selulosa dalam pembuatan barang-barang adalah bahwa selulosa tidak meleleh saat dipanaskan. Oleh karena itu, printer 3D dan proses yang dirancang untuk mencetak plastik dan logam tidak dapat digunakan untuk bahan seperti selulosa. Para peneliti Chalmers memecahkan masalah ini dengan mencampur nanofibrils selulosa dalam hidrogel yang terdiri dari 95-99 persen air. Tantangan berikutnya adalah untuk mengeringkan benda seperti gel yang dicetak tanpa kehilangan bentuk tiga dimensi mereka.

"Proses pengeringan sangat penting," jelas Paul Gatenholm. "Kami telah mengembangkan suatu proses di mana kita membekukan obyek dan menghilangkan air dengan cara yang berbeda untuk mengontrol bentuk benda kering. Hal ini juga memungkinkan untuk membiarkan pecahnya struktur dalam satu arah, membentuk film tipis. Selanjutnya, gel selulosa dicampur dengan karbon nanotube  untuk membuat tinta elektrik yang konduktif setelah pengeringan. Sehingga hasilnya karbon nanotube mengandung listrik. Salah satu proyek lain di Wallenberg Wood Science Center adalah bertujuan untuk mengembangkan nanotube karbon menggunakan kayu.

Menggunakan dua gel bersama-sama, satu konduktif dan satu non-konduktif, dapat mengendalikan proses pengeringan, para peneliti menghasilkan sirkuit tiga-dimensi, di mana resolusi meningkat secara signifikan pada pengeringan.Kedua gel bersama-sama memberikan dasar bagi pengembangan kemungkinan dari berbagai macam produk yang dibuat oleh selulosa dengan memberi arus listrik.

Kelebihan aplikasi material yang di buat dari bahan ini adalah dapat diintegrasikan dengan sensor, pada  tekstil yang bisa mengkonversi panas tubuh menjadi listrik pada  pembalut luka yang dapat berkomunikasi dengan petugas kesehatan," kata Paul Gatenholm. "Selain itu kelompok riset kami sekarang bergerak di dengan tantangan berikutnya, menggunakan semua biopolimer kayu, selain selulosa.


No comments:

Post a Comment