Serat Canggih Masa Depan

Sebuah mesin tenun yang tidak membuat tekstil untuk pakaian, melainkan untuk airbag mobil. Mesin bergerak otomatis, cepat dan sempurna. Komponennya menggunakan tekanan untuk menempatkan benang ke dalam kain. Sebuah kamera secara otomatis mendeteksi kesalahan kecil sekalipun. Kemampuan deteksi lebih tepat daripada kemampuan seorang penenun terbaik. Jika untuk pakaian, kesalahan kecil masih bisa ditolerir. Tapi di bidang teknologi canggih seperti produksi airbag, presisi bisa menentukan antara mati dan hidup.

Ada lagi mesin yang merajut benang. Beberapa helai benang disatukan untuk membentuk selembar kain yang halus. Ini tidak dibuat untuk seorang penjahit, tetapi untuk seorang ahli bedah. Rajutan silang didesain untuk operasi paru-paru. Untuk disisipkan pada paru-paru yang tersumbat, dan dibuat dengan tangan. Ini didesain untuk mengurangi rasa sakit pada pasien kanker. Dibanding versi metal, rajutan silang ini fleksibel, dan bisa berfungsi sebagai penunjang pada materi yang mencegah kanker.

Insinyur Sebastian Gatzer: "Bidang perancangan jaringan sangat menarik, di mana kita mengambil sel dari pasien, dan mengkombinasikan sel dari tubuh pasien dengan struktur dasar tekstil, untuk menghasilkan implan hidup. Itulah rancangan untuk masa depan yang kami usahakan bisa terwujud."

Sekarang, serat modern juga bisa ditemukan pada suku cadang mobil sport. Spoiler, cermin atau atap penutup bisa dibuat dari karbon. Material serat karbon ini sangat ringan, dan bisa diidentifikasikan berdasarkan struktur khasnya. Komponen yang sangat kuat dan mahal ini dibuat khusus sebagai lembaran berlapis sebelum dikuatkan dengan plastik. Lembaran khusus yang berkualitas tinggi ini diproduksi di Institut Teknologi Aachen.

Produksi benang untuk bahan karbon: bahan plastik ditembakkan ke cairan pelarut, dan dikuatkan menjadi seperti benang. Serat kemudian direndam berkali-kali. Tetapi di fase ini karbon belum dicampurkan. Saat produksi karbon benang-benang penguat dipintal bersama karbon dan dikokohkan lewat proses kimia. Pada suhu 200 hingga 300°C, karbon dicampur dengan benang plastik menjadi serat komposit. Sekarang, material tampak seperti serat karbon, tetapi belum mencapai taraf kekuatan yang dikehendaki.

Hanya lewat pemanasan berikutnya pada 1.200 °C kepadatan dan kekuatan seperti yang dimiliki berlian bisa tercapai. Dalam proses ini, atom-atom dalam karbon diurai dan diikat ulang. Pakar teknik mesin Gunnar Seide: "Dalam riset yang penting adalah, memproduksi serat karbon dengan metode efisiensi energi. Dengan itu produknya lebih ramah lingkungan, dan menghemat biaya, sehingga serat bisa digunakan secara luas."

Saat ini masih ada ruang untuk memperbaiki hasilnya. Menenun serat karbon sulit, karena serat spesial itu lebih sensitif daripada tekstil biasa. Mesin ini bisa memperkuat titik-titik lemah pada materi. Menyisipkan serat penguat di antara serat yang sudah ditenun sangat sulit dari segi teknis. Sekarang sedang dikembangkan cara otomatis. Kaca pembesar menunjukkan, di mana posisi material yang sudah diperkuat. Dr. Benedikt Wendland: "Dengan cara itu bagian karoseri dan struktur bisa lebih ringan, dan biayanya juga lebih hemat, karena segalanya berjalan otomatis."

Tekstil modern juga digunakan sebagai materi bangunan. Fasad pada Institut Tekstil menggunakan beton ringan, di mana serat meneruskan cahaya dalam intensitas sesuai yang diinginkan, melewati beton. "Beton cahaya muncul karena ada permintaan dari bidang arsitektur. Beton yang berupa materi padat, gelap, membosankan diperluas fungsinya menjadi konduktor cahaya. Bidang ini dikembangkan lebih dari 80 tahun, hingga akhirnya beton cahaya, yakni materi yang mengkombinasikan beton dan serat bisa dipasarkan", demikian ujar Dr. Ing. Andreas Roye

Ornamen dan tulisan juga bisa direkayasa dalam materi baru ini. Sumber cahaya berasal dari elemen LED. Sebagai proyek besar pertama, sebuah mesjid di Abu Dhabi akan dilengkapi dengan beton cahaya buatan Aachen.