Courtesy of InterestingEngineering
Material Pintar Baru yang Bisa Berubah Bentuk Sesuai Intensitas Cahaya
Mengembangkan sistem polimer supramolekuler yang dapat berubah bentuk menjadi struktur 1D, 2D, atau 3D berdasarkan intensitas cahaya, sehingga menciptakan material pintar yang sangat adaptif dan responsif terhadap lingkungan, mirip dengan organisme hidup.
17 Nov 2025, 23.00 WIB
94 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penemuan sistem polimer supramolekul yang dapat beradaptasi merupakan langkah maju dalam material pintar.
- Sistem ini dapat mengubah struktur berdasarkan intensitas cahaya, mirip dengan organisme hidup.
- Penelitian ini memiliki potensi untuk aplikasi di berbagai bidang, seperti sensor dinamis dan sistem pengiriman obat.
Chiba, Jepang - Para ilmuwan dari Universitas Chiba di Jepang telah menciptakan material pintar yang dapat mengubah bentuknya dalam tiga dimensi berdasarkan intensitas cahaya. Material ini merupakan polimer supramolekuler yang terdiri dari molekul khusus yang menggabungkan bagian yang peka terhadap cahaya bernama azobenzene dengan inti merocyanine berbasis asam barbiturat.
Pada kondisi pencahayaan biasa, molekul ini membentuk struktur nanofiber satu dimensi yang melingkar, kemudian berkembang menjadi lembaran dua dimensi yang lebih stabil secara termodinamik. Namun, ketika terkena sinar ultraviolet yang kuat, struktur ini kembali berubah menjadi nanofiber linear satu dimensi akibat perubahan bentuk molekul azobenzene melalui proses fotoisomerisasi.
Yang menarik, di bawah sinar UV yang lemah, lembaran nanosheet yang kecil akan larut, sementara yang besar tumbuh ke arah vertikal, membentuk struktur tiga dimensi kompleks. Proses ini berlangsung melalui mekanisme Ostwald ripening, di mana partikel kecil menghilang dan menambah lapisan pada partikel yang lebih besar.
Penemuan ini menandai sebuah terobosan penting untuk membuat bahan yang bisa hidup dengan cara menyesuaikan bentuk dan fungsi secara dinamis sesuai dengan kebutuhan atau stimulus dari lingkungan sekitarnya. Hal ini meniru cara kerja organisme hidup yang mampu berubah responsif terhadap energinya.
Ke depan, teknologi ini berpotensi digunakan untuk membuat permukaan yang dapat memperbaiki diri sendiri, sensor yang bisa berubah fungsi sesuai kondisi, sistem pengiriman obat yang menyesuaikan kondisi tubuh, serta teknologi pengumpulan energi yang bisa beradaptasi secara otomatis.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/light-controlled-material-changes-shape
[1] https://interestingengineering.com/innovation/light-controlled-material-changes-shape
Analisis Ahli
Profesor Shiki Yagai
"Sistem supramolekuler ini membuka peluang penciptaan material yang berfungsi seperti makhluk hidup, mampu merespons intensitas energi eksternal secara adaptif dan dinamis."
Analisis Kami
"Penemuan ini adalah langkah revolusioner dalam ilmu material, menandai pergeseran dari material statis menjadi material hidup yang bisa beradaptasi secara dinamis dengan lingkungannya. Kombinasi azobenzene dan merocyanine sebagai komponen utama adalah pendekatan brilian yang memanfaatkan sifat fotoisomerisasi untuk mengubah struktur secara presisi."
Prediksi Kami
Material adaptif berbasis polimer supramolekuler yang responsif terhadap cahaya bisa menjadi dasar bagi pengembangan teknologi pintar masa depan, seperti permukaan yang mampu menyembuhkan diri sendiri, sensor dinamis, sistem pengiriman obat yang dapat beradaptasi, dan teknologi pengumpulan energi yang lebih efisien.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang ditemukan oleh tim ilmuwan dari Universitas Chiba?A
Tim ilmuwan dari Universitas Chiba menemukan sistem polimer supramolekul yang dapat berubah bentuk menjadi struktur 1D, 2D, atau 3D tergantung pada intensitas cahaya.Q
Bagaimana sistem polimer supramolekul ini dapat beradaptasi?A
Sistem ini dapat beradaptasi dengan menerima berbagai tingkat energi, seperti cahaya, yang menyebabkan perubahan dalam struktur molekulnya.Q
Apa peran unit azobenzen dalam perubahan struktur material?A
Unit azobenzen berperan dalam isomerisasi foto yang mengganggu ikatan hidrogen, memungkinkan material untuk kembali ke bentuk nanofiber 1D.Q
Apa yang terjadi pada nanosheet ketika terpapar cahaya UV kuat?A
Ketika terpapar cahaya UV kuat, nanosheet 2D berubah kembali menjadi nanofiber 1D karena reaksi isomerisasi.Q
Bagaimana penelitian ini dapat mempengaruhi pengembangan material di masa depan?A
Penelitian ini membuka kemungkinan untuk menciptakan material pintar yang dapat merespons perubahan lingkungan secara otomatis.Artikel Serupa
