Bulu Burung Bluebird Inspirasi Teknologi Baterai Tahan Lama

JAKARTA - Selain punya bulu indah, burung Bluebird menginspirasi teknologi masa pakai baterai. Bulu-bulunya juga memiliki struktur unik yang dapat merevolusi aplikasi berkelanjutan seperti baterai dan filtrasi air.

Warna biru cerah pada sayap burung bukanlah hasil dari pigmen warna. Sebaliknya, warna tadi disebabkan oleh jaringan saluran dengan diameter beberapa ratus nanometer, melintasi bulu-bulunya.

Dilansir dari The Next Web, Jumat (8/12/2023), struktur jaringan Bluebird mengilhami para peneliti di ETH Zurich untuk mereplikasi bahan ini di laboratorium. Mereka sekarang telah mengembangkan bahan sintetis yang menunjukkan desain struktural yang sama dengan bulu burung Bluebird. Bahan ini dinilai memberikan manfaat praktis, seperti peningkatan masa pakai baterai.

Para peneliti bereksperimen dengan karet silikon transparan yang dapat ditarik dan dideformasi. Mereka menempatkannya dalam larutan berminyak, meninggalkannya menggembung selama beberapa hari di dalam oven yang dipanaskan pada suhu 60 °C. Kemudian, mereka mendinginkan dan mengekstraksinya.



Tim tersebut mengamati bahwa nanostruktur karet berubah selama prosedur tersebut dan mereka mengidentifikasi struktur jaringan yang serupa dengan bulu burung Bluebird. Satu-satunya perbedaan penting tentang ketebalan saluran yang terbentuk, yaitu bahan sintetis tersebut memiliki ketebalan 800 nanometer berbanding 200 nanometer pada bulu burung.

Pencapaian ini menjadi hasil dari metode baru berdasarkan pemisahan fasa dari matriks polimer dan larutan berminyak. Pemisahan fasa adalah fenomena fisika umum yang telah kita saksikan sehari-hari. Misalnya, saus salad yang terbuat dari minyak dan cuka, bahan-bahan tersebut terpisah kecuali dikocok dengan keras dan terpisah lagi ketika pengocokan berhenti.

Namun, juga mungkin untuk mencampurkan zat tersebut dengan pemanasan dan memisahkannya kembali dengan pendinginan dan itulah yang dilakukan para ilmuwan di laboratorium.



"Kami dapat mengendalikan dan memilih kondisi sedemikian rupa sehingga saluran terbentuk selama pemisahan fasa. Kami berhasil menghentikan prosedur tersebut sebelum dua fasa bergabung sepenuhnya lagi," kata Carla Fernández Rico, penulis utama studi ini.

Keuntungan menonjol dari metode ini, yaitu materi tersebut tetap dapat ditingkatkan. "Pada dasarnya, dapat menggunakan potongan plastik yang karet dengan ukuran apa pun. Namun, kemudian juga memerlukan wadah dan oven yang sesuai besarnya," tambah Rico.

Teknologi ini dapat bermanfaat dalam baterai dengan menggantikan elektrolit cair yang memfasilitasi transfer ion lithium antara elektroda, tetapi sering bereaksi dengan ion. Cara ini mengurangi kapasitas dan kesehatan baterai. Elektrolit padat dengan struktur jaringan seperti yang dikembangkan oleh para peneliti tidak hanya akan mengatasi masalah tersebut, tetapi juga memungkinkan transportasi ion yang baik dan meningkatkan masa pakai baterai.

Filter air adalah bidang aplikasi potensial lainnya berkat sifat transportasi dan luasnya permukaan jaringan, yang dapat menghilangkan kontaminan, termasuk bakteri dan partikel air berbahaya lainnya.

Rico berupaya mengembangkan penelitiannya lebih lanjut dengan memperhatikan keberlanjutan dan mencatat bahwa pekerjaan timnya masih perlu dikembangkan.