Vibranium adalah logam terkuat yang ada pada dunia Marvel. Vibranium menjadi bahan dasar pembuatan kostum Black Panther dan juga tameng Captain America. Selain itu, vibranium hanya ada di Wakanda, sehingga Wakanda menjadi negeri yang maju dengan teknologinya. Berasal dari kata vibration atau getaran, vibranium dapat menahan getaran sehingga dapat menahan getaran dari benda proyektil seperti peluru, anti retak, dan tipis namun lebih kuat daripada baja yang ada pada saat ini. Apakah vibranium ada pada dunia nyata? Tidak, namun ada material yang hampir sama kuatnya dengan vibranium.
Pada 15 tahun terakhir, ada satu bahan yang telah diteliti dan dikembangkan para ilmuwan yang sifatnya mirip vibranium. Bahan ini merupakan bahan tertipis di dunia tapi, 200 kali lebih kuat dari baja sampai diilustrasikan butuh seekor gajah berdiri di atas pensil di atas lembaran ini untuk merobeknya dan bahan ini bisa menghantarkan listrik lebih kuat dari tembaga. Sehingga bahan ini diprediksi akan menggantikan semua teknologi di masa depan dari mulai baterai, baju anti peluru, hingga body pesawat. Bahkan, NASA berani membuat 1 Project yang cukup berani dari bahan ini yaitu mengangkut manusia ke angkasa menggunakan lift. Apakah bahan yang dimaksud? Mungkin beberapa dari kalian sudah tahu, tapi buat yang belum tahu jangan kaget karena bahan ini ada dalam sepotong pensil.
Graphene atau grafena merupakan bahan terkuat di bumi menurut para ilmuwan sampai memiliki julukan The Wonder Material yang artinya material yang sangat diidam-idamkan. Graphene merupakan bahan tertipis di dunia. Pada tahun 2010, dua orang ilmuwan Rusia Andre Geim dan Konstantin Novoselov mendapatkan hadiah Nobel atas eksperimen yang bisa dibilang sangat sederhana yaitu hanya menggunakan selotip dan grafit. Mereka menempelkan selotip pada sampel grafit lalu mengupasnya berkali-kali sampai mendapatkan lapisan tipis dari grafit yang kemudian dikenal sebagai graphene. Penemuan ini cukup mengejutkan dunia sains karena ketika dilihat di bawah mikroskop elektron graphene tampak memiliki struktur seperti susunan kawat dengan pola hexagonal seperti sarang lebah. Maka kalau kalian cari kata graphene di Google hasilnya akan menunjukkan gambar-gambar dengan pola hexagonal.
Lalu apa yang menarik dari struktur hexagonal pada graphene? Kalau kalian pernah belajar kimia atau setidaknya pernah melihat bentuk molekul, dapat kalian perhatikan bahwa semua molekul umumnya memiliki bentuk 3 dimensi tapi tidak dengan graphene. Setiap atom dalam graphene adalah atom-atom karbon yang saling mengikat satu sama lain membentuk pola hexagonal dalam bidang datar. Jadi, molekul ini tampak seperti lembaran dua dimensi. Sehingga secara otomatis, graphene menjadi bahan tertipis di dunia dengan ketebalannya hanya 1nanometer. Karena tebalnya hanya satu nanometer maka butuh sekitar 1 juta lapis graphene untuk mencapai ketebalan 1 mm.
Kalau graphene sangat kuat mengapa pensil sangat rapuh? Perlu diingat yang kita bicarakan adalah 1 lapis graphene yang berasal dari grafit. Sedangkan grafit pada dasarnya adalah lapisan-lapisan graphene yang saling bertumpuk. Kalian bisa membayangkannya seperti tumpukan kertas yang mudah sekali berserakan, tapi kalau kalian bisa mendapatkan satu lapisan graphene maka benar-benar kuat bahkan 200 kali lebih kuat dari baja.
Graphene merupakan bagian dari nanoteknologi yang mempelajari sebuah bahan dari struktur atom nya dalam skala nanometer. Oleh karena itu, kalian akan selalu melihat graphene dalam ilustrasi strukturnya yang hexagonal. Mengapa demikian? Karena graphene terlalu kecil untuk dilihat oleh mata, kecuali kalau sudah diaplikasikan dalam sebuah produk seperti baju anti peluru.
Lalu dari mana kita tahu bahwa graphene 200 kali lebih kuat dari baja? Untuk mengukur kekuatan sebuah bahan, para ilmuwan mengujinya dengan ‘tensile strengthens’ yaitu dengan menarik beban tersebut menggunakan alat ukur khusus sampai dia terputus lalu diberi satuan Pascal. Hasil penelitian menyebutkan bahwa kekuatan graphene adalah 130 Giga Pascal. Sedangkan kekuatan baja terkuat yaitu Galvanized Steel yang digunakan untuk menahan jembatan Golden Gate di San Fransisco berdasarkan pengukuran adalah 600 Mega Pascal. Maka apabila kalian bagi 130 Giga Pascal dengan 600 Mega Pascal hasilnya adalah graphene 200 kali lebih kuat dari baja. Karena kekuatan graphene lah NASA berani memulai sebuah proyek luar biasa yaitu memindahkan manusia ke luar angkasa dengan sebuah lift atau space elevator.
NASA adalah badan independen Pemerintah Federal AS yang bertanggung jawab atas program luar angkasa sipil, serta penelitian aeronautika dan luar angkasa. NASA memiliki sebuah projek yaitu Space Elevator. Namun, untuk mewujudkan hal tersebut dibutuhkan kabel yang memanjang dari bumi hingga ISS (Internasional Space Station) yang mengorbit pada bumi. Pada sebuah penelitian, dibutuhkan setidaknya sebuah materi yang memiliki kekuatan minimal 100 Giga Pascal. Oleh karena itu, graphene merupakan kandidat terkuat bahan yang akan digunakan untuk perjalanan ke luar angkasa. Sehingga kegiatan penelitian di dalam dan di luar bumi bisa saling bersinergi dan menemukan keindahan dan kebesaran ciptaan Allah Subhanahuwata’ala. Wallahu A’lam bi Al-Ashowab.
يٰٓاَيُّهَا الَّذِيْنَ اٰمَنُوْٓا اِذَا قِيْلَ لَكُمْ تَفَسَّحُوْا فِى الْمَجٰلِسِ فَافْسَحُوْا يَفْسَحِ اللّٰهُ لَكُمْۚ وَاِذَا قِيْلَ انْشُزُوْا فَانْشُزُوْا يَرْفَعِ اللّٰهُ الَّذِيْنَ اٰمَنُوْا مِنْكُمْۙ وَالَّذِيْنَ اُوْتُوا الْعِلْمَ دَرَجٰتٍۗ وَاللّٰهُ بِمَا تَعْمَلُوْنَ خَبِيْرٌ –
Artinya
“Wahai orang-orang yang beriman! Apabila dikatakan kepadamu, “Berilah kelapangan di dalam majelis-majelis, maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabila dikatakan, “Berdirilah kamu,” maka berdirilah, niscaya Allah akan mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat. Dan Allah Mahateliti apa yang kamu kerjakan.”
Oleh: Muhammad Wildanul Atqiya (Mahasiswa Agribisnis Universitas Diponegoro Semarang)
