Penjelasan Lengkap Advance material - material maju
Advance Material
Apa itu advance material atau material canggih. Advance material adalah Bahan yang digunakan dalam aplikasi teknologi yang canggih (atau teknologi tinggi) kadang-kadang disebut Material Maju.
Apa yang dimaksud Teknologi tinggi pada pembahasan ini adalah suatu
perangkat atau produk yang memiliki operasi atau fungsi memakai
suatu prinsip yang rumit dan canggih. Seperti pada alat elektronik (
CD player, DVD player, perekam video , dll ) , computer, pada serat
optic, pesawat luar angkasa, roket, pesawat terbang. Bahan maju ini
adalah material tradisional yang memiliki sifat yang telah
ditingkatkan ketahanan dan kekuatan nya.
Selain itu, mereka mungkin dari semua jenis bahan (misalnya, logam,
keramik, polimer), dan biasanya mahal. Material canggih termasuk
semikonduktor, biomaterial, dan apa yang kita sebut sebagai
“material masa depan” (yaitu material cerdas dan material rekayasa
nano),
yang kita bahas selanjutnya. Sifat dan aplikasi dari sejumlah
bahan canggih ini—misalnya, bahan yang digunakan untuk laser,
sirkuit terpadu, penyimpanan informasi magnetik, tampilan kristal
cair (LCD), dan serat optik—juga dibahas dalam bab-bab
berikutnya.
Semikonduktor
Biomaterial
Biomaterial Adalah material yang dipakai di dalam tubuh manusia
yang berfungsi sebagai pengganti bagian tubuh yang telah mengalami
kerusakan dan tidak bisa berfungsi secara optimal dan mempengaruhi
kesehatan tubuh manusia. Material biomaterial harus tidak
menghasilkan zat yang beracun dan mampu beradaptasi dengan jaringan
tubuh yang nantinya tidak menimbulkan reaksi biologis yang
merugikan. Sekarang sudah banyak material yang digunakan sebagai
biomaterial seperti keramik, logam , polimer, komposit, dan
semikonduktor.
Smart Material atau Bahan Cerdas
Smart Material adalah sekelompok bahan baru dan canggih yang sekarang sedang dikembangkan yang akan memiliki pengaruh signifikan pada banyak teknologi kami. Kata sifat pintar menyiratkan bahwa bahan-bahan ini mampu merasakan perubahan di lingkungan mereka dan kemudian menanggapi perubahan ini dengan cara yang telah .
Komponen smart material juga termasuk beberapa jenis sensor (yang
mendeteksi sinyal input), dan aktuator (yang melakukan fungsi
responsif dan adaptif). Dan Aktuator dapat dipanggil untuk mengubah bentuk, posisi,
frekuensi alami, atau karakteristik mekanis sebagai respons
terhadap perubahan suhu, medan listrik, dan medan
magnet.
Empat jenis bahan yang umum digunakan untuk aktuator: Shape memory
alloy atau paduan bentuk-memori, keramik piezoelektrik, bahan
magnetostriktif, dan cairan elektroreologi / magnetorheologi.
Shape memory alloy
Paduan memori bentuk atau Shape memory alloy adalah logam yang,
setelah mengalami deformasi, kembali ke bentuk aslinya ketika suhu
diubah. Keramik piezoelektrik mengembang dan berkontraksi sebagai
respons terhadap medan listrik (atau tegangan) yang diterapkan;
sebaliknya, mereka juga menghasilkan medan listrik ketika dimensinya
diubah. Perilaku bahan magnetostriktif analog dengan piezoelektrik,
kecuali bahwa mereka responsif terhadap medan magnet. Juga, cairan elektroreologi dan magnetorheologi adalah cairan
yang mengalami perubahan dramatis dalam viskositas pada penerapan
medan listrik dan magnet, masing-masing. Bahan/perangkat yang
digunakan sebagai sensor termasuk serat optic, bahan piezoelektrik
(termasuk beberapa polimer), dan sistem mikroelektromekanis.
Misalnya, satu jenis sistem pintar digunakan dalam helikopter untuk
mengurangi kebisingan kokpit aerodinamis yang dihasilkan oleh
baling-baling yang berputar.
piezoelektrik
Nanomaterial
Nanomaterial adalah material baru yang memiliki sifat menarik dan
memiliki perkembangan yang paling luar biasa. Nanomaterial tidak
seperti bahan lain, mereka tidak dibedakan berdasarkan kimianya,
melainkan ukurannya; awalan nano menunjukkan bahwa dimensi contoh ini,
bahan yang buram dalam domain makroskopik dapat menjadi transparan
pada skala nano; beberapa padatan menjadi cair, bahan yang stabil
secara kimia menjadi mudah terbakar, dan isolator listrik menjadi
konduktor. Selanjutnya, properti mungkin bergantung pada ukuran dalam
domain skala nano ini. Beberapa dari efek ini berasal dari mekanika
kuantum, yang lain terkait dengan fenomena permukaan yaitu proporsi
atom yang terletak di permukaan partikel meningkat secara dramatis
ketika ukurannya berkurang. Karena sifat unik dan tidak biasa ini,
nanomaterial bisa dipakai dalam elektronik, biomedis, olahraga,
produksi energi, dan aplikasi industri lainnya. Contohnya
• Catalytic Converter untuk mobil
• Karbon nanotube
• Carbon Nanotube / Partikel karbon hitam sebagai penguat ban mobil
• Nanokomposit dalam bola tenis
• Butir ukuran nano magnetik yang digunakan untuk hard disk
drive
• Partikel magnetik yang menyimpan data pada pita magnetic
Setiap kali bahan baru dikembangkan, potensi interaksi berbahaya dan
toksikologi dengan manusia dan hewan harus dipertimbangkan.
Nanopartikel kecil memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang
sangat besar, yang dapat menyebabkan reaktivitas kimia yang tinggi.
Meskipun keamanan nanomaterial relatif belum diselidiki, ada
kekhawatiran bahwa mereka dapat diserap ke dalam tubuh melalui kulit,
paru-paru, dan saluran pencernaan pada tingkat yang relatif tinggi,
dan bahwa beberapa, jika ada dalam konsentrasi yang cukup, akan
menimbulkan risiko kesehatan — seperti sebagai kerusakan DNA atau
promosi kanker paru-paru.
