Liputandelapan8.com, Jakarta – Sekelompok ilmuwan internasional mengembangkan pena partikel berukuran 50 mikrometer. ‘Pena’ itu terbuat dari bahan khusus dengan kemampuan menukar ion dalam cairan dan bisa menulis di air.
Air bukanlah media yang cocok untuk menulis karena air terus bergerak dan berputar, sehingga menyebabkan tinta cepat menyebar dan kehilangan bentuknya. Namun, tim peneliti dari Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) dan Darmstadt Technical University di Jerman, bersama dengan Huazhong University of Science and Technology di China, telah mengembangkan “pena” khusus yang memungkinkan pena itu untuk bisa menulis di air. Penelitian baru ini telah dipublikasikan di jurnal Kecil.
Pena baru memiliki banyak potensi
Perangkat baru ini berupa partikel kecil, dengan lebar hanya sekitar 50 mikrometer, dan terbuat dari bahan khusus. Partikel ini memiliki kemampuan untuk menukar ion dalam cairan, menciptakan daerah dengan pH yang relatif rendah. Jejak partikel yang tersuspensi dalam air kemudian ditarik ke dalam larutan asam, sehingga garis-garis kontinu dapat dibuat.
Untuk menjaga agar tulisan tetap stabil, pena ini menggerakkan air di sekitar partikel, bukan menggerakkan partikel itu sendiri melalui air. Awalnya, proses ini dilakukan secara manual, namun kemudian tim mengembangkan perangkat yang telah diprogram.
“Dalam air yang tidak lebih besar dari koin 1 euro, kami berhasil membuat pola seperti rumah sederhana seukuran titik pada huruf ‘i’ dengan ukuran font 18 poin. Lalu, kami mengamatinya di bawah mikroskop. Namun, kami masih dalam tahap awal pengembangan,” kata fisikawan Thomas Palberg dari JGU.
Ukuran pena yang sangat kecil dan fakta bahwa air mengalir mengelilinginya, bukan sebaliknya, memastikan bahwa cairan tetap stabil. Garis-garis yang dihasilkan tetap terlihat selama lebih dari 15 menit dan dapat digunakan untuk menciptakan berbagai bentuk berbeda. Teknik ringan digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan pertukaran ion dalam proses ini.
Mekanisme dasar pena ini
Selain melakukan eksperimen fisik, tim ahli juga mempelajari beberapa model teoretis untuk memahami mekanisme dasarnya. Mereka yakin bahwa teknik ini memiliki potensi untuk diperluas ke jenis pena lainnya, misalnya, pena pemanas laser yang dapat beroperasi di dalam air.
“Teknik ini bahkan dapat memungkinkan penulisan struktur secara paralel di dalam air. Dengan bantuan mekanisme baru ini, kita dapat menciptakan pola-pola yang kompleks dalam cairan,” kata fisikawan Benno Liebchen dari TU Darmstadt.
Meskipun masih dalam tahap awal pengembangan, pena baru ini memiliki banyak potensi. Mulai dari menciptakan bentuk seni yang baru hingga kemampuan untuk mengikuti jejak kimiawi saat bergerak melalui cairan. Metode baru ini membuka pintu untuk berbagai aplikasi, termasuk menulis, menggambar, dan membuat model dalam cairan dengan cara yang lebih fleksibel, kata tim peneliti tersebut.
