Credit: ETH Zurich / Peter Rüegg

Para penggemar perhiasan emas sepertinya suatu hari nanti tak perlu kerepotan lagi karena bebannya yang berat, tanpa kehilangan kilauannya yang indah. Karena para peneliti telah berhasil menciptakan emas 18 karat yang sangat ringan, menggunakan matriks plastik sebagai pengganti elemen logam paduan.

Pada awalnya, para peneliti di EHT berencana untuk membuat emas yang beratnya lebih ringan dari emas 18 karat biasa sekitar lima hingga sepuluh kalinya. Biasanya, emas 18 karat terdiri dari tiga perempat emas dan seperempatnya tembaga, dengan kepadatan sekitar 15 g/cm3. Sedangkan emas yang telah diperingan densitasnya hanya 1,7 g/cm3. Meskipun demikian, itu masih emas 18 karat.

Bagaimana cara kerjanya?

Alih-alih elemen paduan logam, van ‘t Hag, Mezzenga dan rekannya menggunakan serat protein dan lateks polimer untuk membentuk matriks di mana mereka menanamkan cakram tipis nanocristal emas. Selain itu, emas ringan mengandung banyak kantong udara kecil yang tak terlihat oleh mata.

Studi para peneliti tentang proses ini diterbitkan dalam jurnal Advanced Functional Materials.


Pertama, mereka menambahkan bahan-bahan yang diperlukan ke dalam air dan membuat sebuah dispersi. Setelah menambahkan garam untuk mengubah dispersi menjadi gel, selanjutnya mereka mengganti air di dalamnya dengan alkohol.

Kemudian mereka menempatkan campuran gel alkohol ke dalam sebuah ruangan bertekanan. Di mana tekanan tinggi dan atmosfer superkritis COmemungkinkan ketidakcocokan alkohol dan gas CO2. Ketika tekanan dilepaskan, semuanya berubah menjadi suatu aerogel homogen yang halus. Panas selanjutnya dapat diaplikasikan untuk menguatkan polimer plastik, sehingga mengubah dan memadatkan bahan menjadi bentuk akhir yang diinginkan, namun mempertahankan komposisi 18 karatnya.
Nanoplatelet emas tertanam dalam matriks lateks.(Credit: Stephan Handschin/ScopeM/ETH Zurich)

Penggunaan jenis plastik lain

“Emas ini memiliki sifat material dari plastik,” kata Mezzenga. Jika potongannya jatuh ke permukaan yang keras, akan terdengar seperti plastik. Tapi berkilau seperti emas metalik, dan bisa dipoles dan dikerjakan menjadi bentuk yang diinginkan.

Para peneliti bahkan dapat menyesuaikan kekerasan material dengan mengubah komposisi emasnya. Mereka juga dapat mengganti lateks dalam matriks dengan plastik lain, seperti polypropylene. Karena polypropylene mencair pada suhu tertentu, “plastik emas” yang dibuat dengannya dapat meniru proses peleburan emas, namun pada suhu yang jauh lebih rendah. Selain itu, bentuk nanopartikel emas dapat mengubah warna material: “nanoplatelet” menghasilkan kilauan khas emas, sedangkan nanopartikel emas berbentuk bola memberikan warna ungu.

“Sebagai aturan umum, pendekatan kami memungkinkan kami membuat hampir semua jenis emas yang kami pilih, sejalan dengan properti yang diinginkan,” kata Mezzenga.

Untuk berbagai aplikasi

Selain akan menjadi permintaan khusus dalam pembuatan jam tangan dan perhiasan, emas plastik juga cocok untuk katalis kimia, berbagai aplikasi elektronik, atau pelindung radiasi. Para peneliti telah mengajukan paten untuk proses dan materinya.

Sebelumnya, Mezzenga telah mengukir prestasinya beberapa waktu lalu dengan menciptakan emas teringan di dunia. Emas yang beratnya sangat ringan sehingga bisa mengapung di atas buih cappuccino. “Tapi bahannya tidak terlalu stabil dan tidak bisa dikerjakan. Kali ini kami menetapkan tujuan yang jelas untuk menciptakan emas ringan yang juga dapat benar-benar diproses dan digunakan di sebagian besar aplikasi sebagaimana emas digunakan hari ini,” kata Mezzenga.(ikons.id)