10 Material Futuristik yang Bikin Berlian, Baja atau Beton Jadi Remeh

Aerogel tercatat dalam 15 kategori di Guinness Book of Records, lebih dari material lainnya. Bahasa gaulnya aerogel adalah "asap beku". Aerogel dibuat dari pengeringan ekstrim dari larutan gel yang mengandung alumina, chromia, tin oxide atau carbon. Sebanyak 99,8 persennya adalah ruang kosong, karena itulah bentuknya semi transparan. Aerogel adalah insulator menakjubkan, ia dapat menahan panas maupun dingin.

Aerogel digunakan sebagai pelindung di dunia militer, saking kuatnya ia bahkan bisa melindungimu dari suhu dingin di bulan. Balok kecil transparan aerogel pun bisa menahan batu bata seberat 2,5 kg. Densitas aerogel adalah sebesar 3 mg/cm3.

Carbon nanotubes atau tabung nano karbon adalah kumpulan rantai panjang karbon yang memiliki ikatan terkuat di banding reaksi kimia manapun. Ikatan sp2 material ini bahkan memiliki kekuatan lebih dari ikatan sp3 yang mengikat berlian.

Sejauh ini, tabung nano karbon ini adalah satu-satunya zat yang bisa digunakan untuk membuat elevator ruang angkasa. Kekuatan spesifiknya adalah 48,000 kNm/kg, material terbaik yang diketahui sejauh ini dibandingkan dengan baja tinggi karbon yang hanya sekuat 154 kN/kg. Itu artinya 300 kali lebih kuat dari baja, kamu bahkan bisa membangun menara ratusan kilometer tingginya dengan material ini.

Jenis material ini tergolong semua material yang mendapatkan sifat-sifatnya dari strukturnya, bukan komposisinya. Metamaterial sudah digunakan untuk membuat tampilan tembus pandang pada microwave agar kita bisa melihat isinya, jubah tembus pandang 2D dan benda dengan sifat optik yang gak biasa lainnya. Teknologi subwavelength imaging-nya membuat terbentuknya “Superlenses” dan hologram.

Berlian adalah bahan konstruksi yang ideal - sifatnya sangat kuat, ringan, terbuat dari unsur karbon yang banyak tersedia, memiliki konduktivitas termal yang nyaris lengkap dan memiliki titik leleh dan titik didih tertinggi dari semua material. Bayangkan jika persenjataan, alat tempur dan kendaraan perang terbuat dari sepenuhnya berlian massal, tentu akan sangat susah dihancurkan.

Berlian boleh saja kuat, tapi nanorod berlian teragregasi (yang disebut dengan fullerene amorf) memiliki ketahanan lebih kuat. Fullerene amorf memiliki modulus massal isothermal sebesar 491 gigapascals (GPa), dibandingkan dengan berlian yang hanya sebesar 442 GPa.

Sebagaimana kita lihat pada gambar, struktur berskala nano dari fullerene menampilkan keindahan yang warna-warni. Fullerene dapat secara substansial dibuat lebih kuat daripada berlian, namun dengan biaya energi yang juga makin besar. Setelah "Era Berlian" mungkin saja kita akan mengalami transisi ke "Era Fullerene" sebagaimana teknologi kita menjadi makin mutakhir.

Logam/metal amorf (gak berbentuk), juga disebut dengan kaca metal, juga disebut dengan gelas metalik, terdiri dari logam dengan struktur atom yang gak teratur. Metal amorf bisa menjadi dua kali lebih kuat dari baja. Karena struktur teratur, metal amorf dapat membubarkan dampak energi dengan lebih efektif dari kristal logam, yang memiliki poin kelemahan.

Logam amorf dibuat melalui pendinginan logam cair dengan cepat sebelum ia memiliki kesempatan untuk menyesuaikan diri dalam pola kristal. Logam amorf mungkin bisa menjadi pembentuk baju besi militer generasi selanjutnya, sebelum mereka mengadopsi baju pelingung berbasis berlian dari abad pertengahan. Sisi positifnya, logam amorf memiliki sifat elektronik yang meningkatkan efisiensi jaringan listrik sebanyak 40 persen, memastikan kita hemat dari emisi bahan bakar fosil sebanyak ribuan ton.

Sebuah superalloy adalah istilah generik untuk logam yang dapat beroperasi pada suhu yang sangat tinggi, sampai sekitar 2000 °F (1100 °C). Mereka populer digunakan untuk bagian super-panas pada turbin mesin jet.

Mereka juga digunakan untuk desain alat pernapasan yang canggih, seperti Ramjet dan scramjet. Ketika kita sedang terbang melintasi langit dalam pesawat hipersonik, kita harus berterimakasih dengan adanya superalloy.

Busa logam adalah material yang akan kamu dapatkan ketika kamu menambahkan bubuk titanium hidrida ke dalam aluminium cair, kemudian membiarkannya sampai dingin. Hasilnya adalah zat yang sangat kuat dan relatif ringan, dengan sebanyak 75-95% merupakan ruang kosong.

Busa logam telah diusulkan sebagai bahan konstruksi untuk koloni ruang angkasa. Beberapa bentuk logamnya sangat ringan sampai bisa mengapung di permukaan air, yang akan sangat berguna untuk membangun kota terapung seperti yang pernah dibayangkan Marshall T. Savage dalam salah satu bukunya, The Millennial Project.

Alumina transparan memiliki kekuatan tiga kali lebih dari baja. Jumlah pengaplikasiannya sangat tinggi. Coba saja bayangkan gedung pencakar langit sepenuhnya dibuat dari baja transparan. Langit di masa depan mungkin lebih terlihat seperti kumpulan titik-titik yang melayang (yaitu manusia dan benda-benda sehari-hari).

Stasiun ruang angkasa yang terbuat dari alumina transparan bisa menjelajah di titik orbit rendah bumi tanpa terlihat seperti titik hitam menyeramkan yang melewati atas kita, dan satu lagi..... Pedang transparan pasti keren!

Jika kita melihat satu sama lain di 2020, mungkin kebanyakan dari kita sudah terbalut dengan tekstil elektronik. Kenapa harus membawa beberapa gadget elektronik yang mudah hilang jika kamu bisa dengan mudahnya memakai komputermu di badanmu? Peneliti sedang mengembangkan pakaian yang dapat secara konstan memproyeksi video pilihan kita (kecuali jika disalahgunakan sampai harus dibatalkan produksinya).

Bayangkan sebuah jaket yang dibalut tampilan proyeksi langit malam berbintang bersifat real-time. Bayangkan bertelpon dengan orang lain hanya dengan melakukan gerakan tangan tertentu, bahkan bisa membantumu menerjemahkan berbagai bahasa secara langsung (fasilitas thought-to-speech interfaces). Kemungkinan dari tekstil elektronik dinilai gak terbatas.

Kebayang gak sih gimana jadinya perkotaan dan tempat tinggal kita di masa depan nanti? Bisa jadi seperti film-film lho! Kebanyakan apa yang kita miliki sekarang bahkan cuma bentuk mimpi-mimpi orang di masa lalu.

Keren ya kalau kita sudah bisa punya jubah tembus pandang, gedung sekolah atau kantor yang transparan dan masih banyak kemungkinan lain. Kalau kamu? Apa gambaranmu tentang kehidupan di masa depan?