Universitas USAB Bekerja Sama dengan MHP untuk Memajukan Teknologi Komposit ZT‑CFRP yang Didukung NASA
Grup Profesor Kuang-Ting Hsiao di Universitas South Alabama (Atlanta) baru-baru ini telah mengembangkan ZT-CFRP, komposit plastik inovatif yang diperkaya dengan nanopartikel dan diperkuat dengan serat karbon yang awalnya didukung oleh NASA. Didanai oleh U.S. National Science Foundation (NSF), universitas telah menyiapkan kemitraan penelitian untuk memanfaatkan sepenuhnya potensi yang ditawarkan oleh bahan komposit canggih ini dan untuk memastikan bahwa ZT-CFRP dapat dibawa ke pasar yang lebih luas dengan cepat.
Selain Universitas South Alabama, lima perusahaan dari berbagai sektor telah terlibat dalam kemitraan ini, termasuk MHP (Atlanta, Ga., AS), Porsche Motorsports (Calif., AS), UST Mamiya (Fort Worth, Texas, AS), Hexcel Corp. (Stamford, Conn., AS) dan Toray Composite Materials America (Tacoma, Wash., AS). MHP reportedly akan memainkan peran kunci dalam kolaborasi ini dengan bekerja sama erat dengan universitas untuk mendukung desain proses produksi roll-to-roll untuk ZT-CFRP, yang akan memungkinkan kuantitas besar bahan diproduksi dengan biaya rendah. Proyek bertujuan untuk membawa ZT-CFRP ke pasar pada 2024.
"Kollega kami, Dr. Sebastian Kirmse, menulis disertasinya di Universitas South Alabama dan, selama waktu itu, terlibat dalam penelitian untuk komposit baru yang menarik ini," menjelaskan Tobias Hoffmeister, presiden dan CEO MHP Americas Inc. "Ketika Sebastian bergabung dengan MHP pada awal 2020, dia memberitahu kami tentang teknologi baru dan melibatkan kami. Kami semua yakin bahwa bahan komposit ini memiliki potensi yang besar, sejak awal."
Komposit plastik, yang diperkaya dengan nanopartikel yang diorientasikan secara khusus dan diperkuat dengan serat karbon, dikatakan memiliki sejumlah properti yang membuatnya unggul dibandingkan bahan komposit lainnya dalam grup ini. Nanofibrer karbon ditempelkan di antara serat karbon konvensional dalam formasi zigzag, menghasilkan kain di mana beban mekanis, listrik dan termal didistribusikan ke semua arah dalam komposit, secara signifikan meningkatkan konduktivitas bahan (terutama ortogonal terhadap arah serat). Universitas mencatat bahwa ini berarti ZT-CFRP tidak hanya lebih ringan dari alumunium dan lebih tahan dari baja, tetapi juga jauh lebih tidak rentan terhadap gaya mekanis, seperti kerusakan dampak, dibandingkan plastik terkuat serat karbon konvensional (CFRP).
ZT-CFRP akan tersedia baik dalam bentuk gulungan prepreg maupun sebagai film resin tipis yang dapat digunakan untuk mengoptimalkan bahan prepreg tradisional atau untuk menggabungkan dua bahan secara adesif dengan koneksi mekanis, termal dan listrik serta daya tahan yang ditingkatkan.
ZT-CFRP juga dikatakan membuka berbagai macam aplikasi potensial, dari otomotif, hingga angkasa, hingga olahraga seperti golf. "Dengan mobil, misalnya, kami terus berusaha untuk menjamin tingkat keamanan yang tinggi bagi penumpang, sementara pada saat yang sama, berusaha untuk mengurangi bobot dan oleh karena itu konsumsi energi," menjelaskan Dr. Sebastian Kirmse. "ZT-CFRP dapat menggantikan alumunium sebagai bahan pilihan untuk chassis. Ini tidak mungkin dengan plastik terkuat serat karbon konvensional, terutama untuk bagian yang terpajan beban termal yang meningkat." Komposit baru ini juga dapat digunakan dengan cara yang serupa di pesawat angkasa. Selain itu, klub golf diharapkan menjadi lebih ringan dan lebih kuat dengan bahan ini. Dr. Sebastian Kirmse lebih lanjut menyatakan bahwa, karena properti multifungsi, bahan ini mencakup spektrum aplikasi yang diperluas, yang akan dijelajahi selama proyek dalam kolaborasi dengan mitra.
