Self Cleaning Coating: Solusi untuk Permukaan Aluminium Massa Depan

Aluminium telah menjadi material yang memiliki banyak manfaat dalam industri terutama pada industri penerbangan, militer, dan transportasi. Sifatnya yang ringan, konduktivitas termal yang tinggi, serta kekuatan mekanik yang baik membuatnya ideal dalam berbagai aplikasi canggih. Namun, material ini menghadapi tantangan serius seperti tingginya reflektivitas dan akumulasi polusi pada permukaan sehingga dapat mengurangi performa dan daya tahannya. Upaya konvensional dalam mengatasi masalah ini dapat dilakukan melalui pembersihan mekanis atau kimia, meskipun efektif namun seringkali tidak efisien, mahal dan berpotensi merusak lingkungan maupun material itu sendiri.

Untuk mengatasi masalah ini, dilakukan inovasi teknologi self-cleaning memberikan solusi yang menjanjikan. Teknologi ini terinpirasi dari fenomena alami seperti daun teratai yang memanfaatkan struktur mikro-nano untuk sifat superhidrofobik. Air yang menyentuh permukaan daun akan membentuk tetesan bulat sempurna dan mengalir dengan mudah serta membawa partikel kotor sehingga menghasilkan efek pembersih secara alami yang disebut dengan efek Lotus. Selain daun teratai, mata ngengat dan sayap serangga juga memberikan inovasi biomimetik untuk menciptakan pelapisan dengan sifat antirefleksif serta kemampuan self cleaning.

Sumber gambar : Gao X, Guo Z. Biomimetic superhydrophobic surfaces with transition metals and their oxides: A Review. Journal ofBionic Engineering. 2017; 14 (3): 401-439.

Salah satu kemajuan terbaru di bidang ini untuk mengembangkan pelapis Biomimetic Composite Coating (BCC) yang tidak hanya memiliki sifat superhidrofobik tetapi juga memiliki sifat antireflektif. Teknologi ini di kombinasikan dengan nanopartikel SiO₂/PDMS/poliuretan matte. Teknologi ini dirancang untuk menghasilkan permukaan dengan sudut kontak air lebih dari 150°, memberikan sifat superhidrofobik yang efektif terhadap polusi, korosi dan dampak terhadap lingkungan.

Para peneliti berhasil mengembangkan inovasi terbaru dalam bidang pelapis multifungsi yang menjanjikan dalam industri dan teknik. Dengan memanfaatkan inovasi biomimetik, pelapis komposit terstruktur (BCC) diaplikasikan pada permukaan paduan aluminium melalui teknik penyemprotan satu langkah. Hasilnya pada pelapis dapat menggabungkan sifat superhidrofobik dan antirefleksi, sehingga memungkinkan permukaan untuk membersihkan diri secara efisien.

Teknik deposisi semprot yang sederhana ini menjadikan alternatif ekonomis dibandingkan metode tradisional seperti deposisi fisik/kimia atau mesin elektro-kimia. Dengan sudut kontak air hingga 156,32°, pelapis ini menunjukkan efisiensi superhidrofobik yang sangat tinggi. Selain itu, kemampuan untuk mengurangi pantulan cahaya hingga 7,64% pada spektrum 450–1000 nm menjadikannya ideal untuk aplikasi pada perangkat optik dan panel surya.

Sumber gambar : Jiao, Z.; Wang, Z.; Wang, Z.;Han, Z. Multifunctional Biomimetic Composite Coating with Antireflection, Self-Cleaning and Mechanical Stability. Nanomaterials2023, 13, 1855.https://doi.org/10.3390/nano13121855

Teknologi pelapis ini memiliki manfaat yang luas di berbagai bidang.

Pelapis BCC memiliki kemampuan luar biasa dalam hal kinerja optik dan sifat hidrofobik, serta memiliki sifat stabilitas yang baik pada aspek mekanik, kimia, dan termal. Inovasi ini menunjukkan bagaimana alam memberikan solusi yang dapat diterapka pada material yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Dengan pengembangan lebih lanjut, pelapis BCC diharapkan bisa menjadi standar baru di industri transportasi, militer, dan sektor lainnya yang membutuhkan material berteknologi tinggi. Teknologi pelapis self-cleaning dengan pendekatan biomimetik ini sangat efisien dan mendukung keberlanjutan lingkungan. Inovasi ini tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga ekonomis, sehingga cocok digunakan di berbagai industri.

Sumber gambar : Citation: Jiao, Z.; Wang, Z.; Wang, Z.;Han, Z. Multifunctional Biomimetic Composite Coating withAntireflection, Self-Cleaning and Mechanical Stability. Nanomaterials2023, 13, 1855.https://doi.org/10.3390/nano13121855

Rerefensi :

Jiao, Z.; Wang, Z.; Wang, Z.; Han, Z. Multifunctional Biomimetic Composite Coating with Antireflection, Self-Cleaning and Mechanical Stability. Nanomaterials 2023,13,1855.https://doi.org/10.3390/nano13121855

Zhang, C.; Yang, Y.; Luo, S.; Cheng, C.; Wang, S.; Liu, B. Fabrication of Superhydrophobic Composite Membranes with Honeycomb Porous Structure for Oil/Water Separation. Coatings 2022, 12, 1698.https://doi.org/10.3390/coatings12111698

Selim, Mohamed S., Zhifeng Hao; Pinjing Mo; Yi Jiang; Guizheb Tan. Superhydrophobic Self-cleaning Surfaces in Nature. Nanoarchitectonics 2020, vol 1, https://www.researchgate.net/publication/351840295

Gao X, Guo Z. Biomimetic superhydrophobic surfaces with transition metals and their oxides: A Review. Journal of Bionic Engineering. 2017; 14 (3): 401-439.