loading...
Graphene saat ini dikenal sebagai salah satu material yang mengagumkan, karena memiliki sifat-sifat yang menakjubkan seperti konduktivitas elektronik, sangat kuat, dan sangat fleksibel. Namun di antara sifat-sifat yang menakjubkan tersebut, ada satu hal yang masih diusahakan para ilmuwan, yakni modifikasi sifat elektronik sebagai akibat dari interaksi dengan cahaya. Struktur molekul graphene dengan ketebalan satu atom pada dasarnya tidak begitu mampu dalam menangkap cahaya.
Namun saat ini, sekelompok tim peneliti di Inggris telah menemukan cara untuk memanipulasi graphene menjadi apa yang mereka klaim saat ini sebagai material yang paling menyerap cahaya untuk ukuran beratnya. Dengan demikian, material ini kedepannya dapat diaplikasikan ke semua jenis teknologi surya di masa depan. Karena graphene sangat tipis maka secara umum graphene hanya dapat menyerap sebagian kecil dari cahaya yang jatuh di atasnya. Dengan demikian tidak cocok untuk aplikasi teknologi optoelektronik, sebuah smart teknologi tuntutan masa depan.
Untuk menyiasati keterbatasan ini, peneliti mendapatkan inspirasi dari sumber yang tidak terduga yakni mata ngengat. Dengan meniru bagaimana tekstur mata ngengat yang sangat kecil di mana memungkinkan ngengat untuk melihat dalam gelap, para peneliti dapat meningkatkan potensi penyerapan cahaya secara signifikan pada graphene. Alam telah memiliki teknologi sendiri yang sederhana namun kuat yang selalu dapat memberikan inspirasi bagi kita dalam rangka menjawab tantangan teknologi masa depan. Ngengat memiliki mata dengan pola mikroskopis yang memungkinkan mereka untuk melihat dalam kondisi redup. Prinsipnya adalah bekerja dengan menyalurkan cahaya ke tengah mata, dengan menghilangkan refleksi atau pemantulan, yang sangat berbahaya jika terlihat oleh predator.
Meniru tekstur nano dari alam ini, para peneliti menempatkan graphene pada permukaan logam bertekstur dengan susunan yang mengarahkan cahaya, ke dalam struktur molekul film, hampir seperti cara kerja cermin. Graphene nanotekstur memiliki efek dapat menyalurkan cahaya ke dalam ruang sempit di antara struktur nano, sehingga meningkatkan jumlah cahaya yang diserap oleh material. Oleh karena itu saat ini memungkinkan untuk menghasilkan penyerapan cahaya yang kuat dari material tipis dengan skala nanometer. Biasanya selembar graphene dapat menyerap sekitar 2-3 persen cahaya yang datang. Dengan menggunakan metode ini, lapisan ultra tipis ini dapat menyerap 95 persen cahaya bahkan dengan spektrum luas, dari UV hingga inframerah.
Para peneliti mengatakan bahwa teknologi yang mereka temukan yang telah dipublikasikan di Science Advances ini dapat digunakan sebagai sensor cahaya pada peralatan optik yang ada ataupun baru. Menghasilkan energi listrik dari cahaya dan panas ambien yang biasanya tidak dapat dimanfaatkan. Solar sel dilapisi dengan nano graphene ini dapat memanen cahaya yang sangat redup. Berpotensi untuk dipasang dalam ruangan pada wallpaper pintar jendela, material ini dapat menghasilkan listrik dari cahaya dan panas sisa, sehingga dapat digunakan untuk menyalakan berbagai peralatan elektronik ringan.
Namun saat ini, sekelompok tim peneliti di Inggris telah menemukan cara untuk memanipulasi graphene menjadi apa yang mereka klaim saat ini sebagai material yang paling menyerap cahaya untuk ukuran beratnya. Dengan demikian, material ini kedepannya dapat diaplikasikan ke semua jenis teknologi surya di masa depan. Karena graphene sangat tipis maka secara umum graphene hanya dapat menyerap sebagian kecil dari cahaya yang jatuh di atasnya. Dengan demikian tidak cocok untuk aplikasi teknologi optoelektronik, sebuah smart teknologi tuntutan masa depan.
Untuk menyiasati keterbatasan ini, peneliti mendapatkan inspirasi dari sumber yang tidak terduga yakni mata ngengat. Dengan meniru bagaimana tekstur mata ngengat yang sangat kecil di mana memungkinkan ngengat untuk melihat dalam gelap, para peneliti dapat meningkatkan potensi penyerapan cahaya secara signifikan pada graphene. Alam telah memiliki teknologi sendiri yang sederhana namun kuat yang selalu dapat memberikan inspirasi bagi kita dalam rangka menjawab tantangan teknologi masa depan. Ngengat memiliki mata dengan pola mikroskopis yang memungkinkan mereka untuk melihat dalam kondisi redup. Prinsipnya adalah bekerja dengan menyalurkan cahaya ke tengah mata, dengan menghilangkan refleksi atau pemantulan, yang sangat berbahaya jika terlihat oleh predator.
Meniru tekstur nano dari alam ini, para peneliti menempatkan graphene pada permukaan logam bertekstur dengan susunan yang mengarahkan cahaya, ke dalam struktur molekul film, hampir seperti cara kerja cermin. Graphene nanotekstur memiliki efek dapat menyalurkan cahaya ke dalam ruang sempit di antara struktur nano, sehingga meningkatkan jumlah cahaya yang diserap oleh material. Oleh karena itu saat ini memungkinkan untuk menghasilkan penyerapan cahaya yang kuat dari material tipis dengan skala nanometer. Biasanya selembar graphene dapat menyerap sekitar 2-3 persen cahaya yang datang. Dengan menggunakan metode ini, lapisan ultra tipis ini dapat menyerap 95 persen cahaya bahkan dengan spektrum luas, dari UV hingga inframerah.
Para peneliti mengatakan bahwa teknologi yang mereka temukan yang telah dipublikasikan di Science Advances ini dapat digunakan sebagai sensor cahaya pada peralatan optik yang ada ataupun baru. Menghasilkan energi listrik dari cahaya dan panas ambien yang biasanya tidak dapat dimanfaatkan. Solar sel dilapisi dengan nano graphene ini dapat memanen cahaya yang sangat redup. Berpotensi untuk dipasang dalam ruangan pada wallpaper pintar jendela, material ini dapat menghasilkan listrik dari cahaya dan panas sisa, sehingga dapat digunakan untuk menyalakan berbagai peralatan elektronik ringan.
Source: sciencealert.com
loading...
0 Response to "Graphene Super Tipis; Material Penyerap Cahaya Paling Optimal"
Posting Komentar