Penggunaan serat karbon (carbon fiber) dalam kehidupan sehari-hari saat ini kian populer. Mulai dari bidang otomotif, piranti keselamatan, hingga aksesori. Sebenarnya, apa itu serat karbon? Serat karbon adalah polimer yang terbuat dari filamen karbon kristal tipis dan kuat.
Karakter serat karbon yang kuat, kaku, dan ringan ini menjadikannya bahan manufaktur yang ideal, sehingga banyak diandalkan di bidang teknik. Yuk ketahui lebih jauh tentang serat karbon mulai dari penemuannya, teknologi, kelebihan, hingga penerapannya dalam kehidupan!
Sejarah Singkat Serat Karbon
Serat karbon pertama kali ditemukan oleh Thomas Edison pada tahun 1879. Saat itu Thomas Ediso memanggang benang kapas atau perak bambu pada suhu tinggi. Kemudian dikarbonisasi menjadi filamen serat karbon. Selanjutnya, penelitian serat karbon kembali ditemukan di luar Cleveland, OH. Namun, penemuan ini dianggap tidak efisien karena serat hanya mengandung sekitar 20 persen karbon, sifat kekuatan dan kekakuannya pun rendah.
Proses pembuatan dan pengembangan serat karbon kembali dilakukan di pusat penelitian Inggris. Hingga akhirnya serat karbon yang kuat, kaku, dan ringan bisa terwujud. Serat karbon menjadi penemuan yang cemerlang karena menjadi penguat pada meterial komposit, sehingga bisa menggantikan besi dan baja.
Bentuk dan Karakteristik Serat Karbon
Carbon fiber Spread Tow | Credit photo by Karyatama Creative
Serat karbon memiliki struktur kristal mikroskopis yang unik. Sebagian besar terdiri dari atom karbon yang terikat bersama dalam kristal mikroskopis yang sejajar secara linier dan sejajar dengan sumbu panjang serat.
Satu helai serat karbon bisa lebih tipis dari rambut manusia. Sebagai gambaran, satu helai serat karbon berdiameter 0,005-0,010 mm. Meski sangat tipis, tapi saat ribuan serat karbon dipilin menjadi seperti benang, kemudian dijalin membentuk kain, serat karbon memiliki kekuatan yang luar biasa. Bentuk serat yang tipis tersebut juga membuatnya sangat ringan, tapi tetap kaku.
Serat karbon menjadi material penguat (reinforcement) pada teknologi komposit. Serat ini bisa dikombinasikan dengan hampir semua jenis matriks, seperti resin, plastik, semen, logam, dan sebagainya. Untuk mendapat sifat mekanik yang sangat baik, serat karbon bisa dikombinasikan dengan resin sebagai matriknya. Bahkan, sifat mekaniknya lebih unggul dibanding dengan bahan logam atau komposit serat lainnya.
Kelebihan Serat Karbon
Gulungan serat karbon | Credit photo by Karyatama Creative
Serat karbon dikenal karena kekuatannya yang luar biasa. Melansir dari carbonfibergear.com, serat karbon lima kali lebih kuat dari baja dan dua kali lebih kaku, tapi jauh lebih ringan, bahkan saat dibandingkan dengan alumunium. Fakta bahwa serat karbon sangat ringan dan kuat menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk memproduksi kendaraan seperti mobil pesawat, dan kapal.
Bobot rendahnya bisa mengurangi gesekan, mengingkatkan kecepatan, dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Hal ini sangat bermanfaat untuk kehidupan sehari-hari, dan bisa berdampak baik untuk lingkungan. Berikut beberapa kelebihan serat karbon yang patut dipertimbangkan:
- Memiliki kekakuan yang tinggi
- Memiliki kekuatan luar biasa, termasuk daya tahan tarikan yang tinggi
- Beratnya sangat ringan dibanding serat lain
- Memiliki ketahanan kimia yang tinggi
- Ekspansi termal yang rendah daripada bahan baja dan alumunium
- Taham korosi dan cuaca ekstrem
- Toleran terhadap suhu tinggi
- Tahan radiasi, bahkan tidak terlihat pada sinar X
Aplikasi Serat Karbon dalam Kehidupan
Helm dari komposit serat karbon | Credit photo by Karyatama Creative
Manfaat serat karbon saat ini sudah sangat luas, tidak lagi hanya untuk aplikasi luar angkasa dan aeronautika saja, tapi juga membuat beragam produk yang mengutamakan bobot ringan, kekuatan dan penampilan modern. Melansir dari Encyclopedia of Materials: Science and Technology, sejak tahun 1990-an serat karbon sudah menjadi meterial komposit di industri umum seperti mobil, mesin, piranti olahraga, aplikasi listrik, elektronik, dan bahan bangunan.
Serat karbon juga digunakan untuk membuat beragam produk yang mengutamakan bobot ringan, kekuatan dan tampilan modern. Beberapa contohnya seperti F1, Ferrari dan Lamorghini, kapal pesiar, MotoGP, bahkan barang-barang dari merek mewah seperti Chanel, Gucci, Montblanc, dan sebagainya.
Produk MCI Carbon by Karyatama | Credit photo by Karyatama Creative
Penggunaan serat karbon juga sudah mulai merambah pada produk-produk masal, seperti helm, rangka sepeda, frame kacamata, casing ponsel, dompet, tas, ikat pinggang dan beragam aksesori lainnya.
Nah, di Karyatama juga memproduksi berbagai macam produk berbahan serat karbon. Salah satu merek populernya adalah MCI Carbon yang berfokus pada produk-produk otomotif seperti engine hood, cover mirror side, fender, spoiler, door trunk, side door, air scoop, dan sebagainya. Kunjunjungi katalog Karyatama untuk mengetahui berbagai produk komposit karbon berkualitas.