Material Komposit Tangguh Berbasis Serat Alam

Siapa bilang serat alam adalah bahan yang sepele ?. Jika mendengar atau melihat tentang serat alam kebanyakan dari kita melihatnya sebagai bahan yang sepele atau menganggapnya sebagai sampah. Tapi ternyata dalam bidang teknologi material, bahan-bahan serat alam merupakan kandidat sebagai bahan penguat untuk dapat menghasilkan bahan komposit yang ringan, kuat, ramah lingkungan serta ekonomis. Alam telah banyak menyediakan kebutuhan manusia mulai dari makanan sampai bahan bangunan. Salah satunya adalah bahan-bahan serat alam.

Sepanjang kebudayaan manusia penggunaan serat alam sebagai salah satu material pendukung kehidupan, mulai dari serat ijuk sebagai bahan bangunan, serat nanas atau tanaman kayu sebagai bahan sandang dan serat alam yang dapat digunakan untuk membuat tambang. Seiring dengan perkembangan teknologi bahan, peran serat-serat alam mulai tergantikan oleh jenis bahan serat sintetik seperti serat gelas atau serat karbon. Seiring dengan inovasi yang dilakukan dalam bidang material, serat alam kembali “dilirik” oleh peneliti untuk dijadikan sebagai bahan penguat komposit. Elastis, kuat, melimpah, ramah lingkungan dan biaya produksi yang lebih rendah merupakan kelebihan yang dimiliki oleh serat alam. Selain itu juga terdapat kekurangan dari jenis serat ini terutama kekuatan yang tidak selalu merata. Jenis-jenis serat alam seperti misalnya ; Sisal , Flex, Hemp, Jute, Rami, Kelapa, mulai digunakan sebagai bahan penguat untuk komposit polimer. Bahan komposit merupakan hasil penggabungan dari dua jenis atau lebih bahan yang memberikan sifat berbeda dari pada bahan-bahan tersebut jika dalam keadaan terpisah. Filosofinya adalah efek kombinasi dari bahan-bahan penyusunnya.

Umumnya dalam komposit terdapat bahan yang disebut sebagai “matriks” dan bahan “penguat”. Bahan matriks umumnya dapat berupa logam, polimer, keramik, karbon. Matriks dalam komposit berfungsi untuk mendistribusikan beban kedalam seluruh material penguat komposit. Sifat matriks biasanya “ulet” (ductile). Bahan penguat dalam komposit berperan untuk menahan beban yang diterima oleh material komposit. Sifat bahan penguat biasanya kaku dan tangguh. Bahan penguat yang umum digunakan selama ini adalah serat karbon, serat gelas, keramik. Serat alam sebagai jenis serat yang memiliki kelebihan-kelebihan mulai diaplikasikan sebagai bahan penguat dalam komposit polimer.

Industri yang paling gencar menggunakan serat alam sebagai material penguat komposit polimer adalah produsen otomotif Daimler Chrysler. Produsen mobil Amerika-Jerman ini mulai meneliti dan menggunakan bahan komposit polimer berbasis serat-serat alam.

Bahan komposit ini terutama digunakan sebagai bahan eksterior mobil. Berdasarkan hasil pengembangan mereka dapat diperoleh bahan komposit polimer – serat alam dengan kekuatan 40% lebih kuat dan lebih ringan daripada komposit polimer-serat gelas. Kenapa lebih ringan memberikan nilai tambah ?…..lebih ringan berarti bisa mengurangi bobot total kendaraan yang pada akhirnya dapat berkontribusi dalam penghematan bahan bakar. Proses pembuatan komposit berbasis serat alam relatif lebih murah dan lebih ramah lingkungan. Pembuatannya mengkonsumsi energy sekitar 70% lebih rendah dibandingkan komposit polimer-serat gelas. Dari segi ekologi, selain kadar karbon yang dihasilkan saat pembuatan lebih rendah, bahan komposit polimer berbasis serat alam ini dapat didaur ulang untuk digunakan kembali (walaupun dari segi kinerja sudah jauh menurun). Aplikasi yang sudah digunakan sejauh ini adalah komposit polimer diperkuat serat alam untuk proses manufacturing produk otomotif.

Indonesia sebagai Negara dengan keaneka ragaman hayati yang luas memiliki peluang yang besar untuk mengeksplorasi pemanfaatan bahan serat alam sebagai penguat material komposit. Karena sifat kekuatan serat alam ini bervariasi maka pemanfaatannya akan bervariasi mulai dari bahan komposit untuk penggunaan yang ringan dan tidak terlalu memerlukan kekuatan tinggi sampai bahan komposit untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan dan ketangguhan tinggi. 

Sejauh ini beberapa institusi pendidikan dan penelitian sudah mulai melakukan penelitian penggunaan serat alam sebagai bahan penguat untuk komposit. Mulai dari serat kelapa, serat eceng gondok, serat aren.

Tinggal kita tunggu kapan finishing produk berbahan komposit serat alam buatan dalam negeri digunakan secara luas.