Film Komposit Dapat Mengumpulkan Energi Dari Lingkungan, Kata Penelitian
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Komposit yang berbasis polimer dan nanomaterial magnetoelektrik dapat menghancurkan polutan organik, menghasilkan muatan listrik dalam prosesnya. Demikian kesimpulan yang dibuat oleh para ilmuwan dari Universitas Negeri Dagestan berdasarkan sebuah penelitian yang hasilnya telah dipublikasikan dalam jurnal Polymer. Tanggal 04.04.2025
Dalam kimia modern, terdapat permintaan tinggi terhadap material yang dapat mempercepat partikel dan menghasilkan energi pada saat yang bersamaan.
Di antaranya adalah nanokomposit yang berbasis pada polivinilidena fluorida (polimer yang mampu mengubah energi mekanik menjadi listrik) dan bismut ferit, nanomaterial magnetoelektrik yang mengalami transformasi kimia di bawah pengaruh cahaya. Kombinasi ini memungkinkan terciptanya material cerdas dengan kemampuan menangkap energi dari lingkungan secara mandiri.
Para ilmuwan dari Universitas Negeri Dagestan telah mensintesis film komposit dengan mengintegrasikan nanopartikel bismut ferit ke dalam matriks polivinilidena fluorida. Percobaan menunjukkan bahwa, ketika terkena sinar ultraviolet, bahan tersebut menguraikan metilen biru, pewarna organik yang digunakan dalam industri medis, pewarnaan, dan kimia.
Efisiensi reaksi adalah 97%, turun menjadi 83% dengan perlakuan ultrasonik (semakin rendah persentasenya, semakin tinggi efisiensinya).
Setelah menganalisis mekanisme reaksi, penulis menemukan bahwa radikal hidroksil, partikel yang terbentuk di bawah pengaruh cahaya dan ultrasound, memainkan peran kunci dalam penghancuran pewarna.
Mereka menyerang molekul polutan, yang menyebabkan transformasi kimia berturut-turut dan perubahan dalam struktur molekul. Para ilmuwan juga menemukan bahwa komposit dapat menguraikan polutan bahkan dalam medan magnet frekuensi rendah bergantian yang sebanding dengan medan magnet di dekat pengeras suara yang kuat.
Dalam hal itu, efisiensi penguraian mencapai 38% tanpa paparan cahaya atau ultrasound tambahan. Ini membuka kemungkinan baru untuk pembuatan katalis yang dikendalikan secara magnetik yang dapat beroperasi dalam medan magnet bergantian yang lemah.
Material baru ini juga mampu mengumpulkan dan mengakumulasi energi. Saat terpapar ultrasonik dan kompresi mekanis, tegangan pada komposit meningkat 1,9 kali lipat dibandingkan dengan polivinilidena fluorida murni.
Berkat efek magnetoelektrik, material ini menghasilkan muatan listrik bahkan dalam medan magnet bolak-balik yang lemah. Selama percobaan, film tersebut diletakkan di samping kabel listrik peralatan rumah tangga, yang menunjukkan bahwa film tersebut mampu mengumpulkan apa yang disebut energi elektromagnetik parasit, yaitu medan elektromagnetik lemah yang terbentuk di sekitar perangkat listrik yang sedang beroperasi dan biasanya tidak digunakan.
"Material yang kami kembangkan menggabungkan fungsi katalitik dan energi, yang menjadikannya material yang menjanjikan untuk teknologi pemurnian air yang ramah lingkungan, sensor otonom, dan perangkat hemat energi. Di masa mendatang, kami berencana untuk menjajaki opsi mengintegrasikan komposit ini ke dalam sumber daya yang fleksibel dan sistem penyimpanan energi," kata Farid Orudzhev, kandidat ilmu kimia, seperti dikutip oleh Yayasan Sains Rusia. (Tim Liputan)
Editor : Aan
