KBRN, Stockholm: Bahan insulasi yang dikembangkan berbahan dasar kayu oleh para peneliti di Swedia diperkirakan dapat menawarkan kinerja tahan panas yang baik atau bahkan lebih baik daripada bahan insulasi berbasis plastik biasa, menurut para peneliti yang baru-baru ini melaporkan penelitannya di ACS Applied Materials & Interfaces.

Yuanyuan Li, asisten profesor di Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology di Stockholm, Swedia, mengatakan bahwa bahan insulasi baru ini adalah kayu terintegrasi aerogel yang dibuat tanpa menambahkan zat tambahan.

Aerogel adalah zat berbahan silikon dan merupakan benda padat dengan kepadatan terendah di dunia yang terbentuk dari 99,8% udara dan busa kaku.

Aerogel dengan bahan selulosa kayu sendiri bukanlah hal baru—para peneliti telah mengembangkan jenis aerogel dan komposit canggih lainnya selama beberapa tahun terakhir di Wallenberg Wood Science Center di KTH—tetapi Li mengatakan metode baru tersebut merupakan terobosan dalam pembuatan struktur nano insulasi yang terkendali di pori-pori kayu.

“Aerogel kuat berbasis bio dapat digunakan untuk menggantikan aerogel berbasis fosil saat ini sebagai insulasi termal super, berkontribusi pada efisiensi energi, bioekonomi, dan pengembangan masyarakat yang berkelanjutan, kata Li, seperti dikutip dari KTH Royal Institute of Technology, Rabu (8/6/2022).

Prosesnya dimulai dengan delignifikasi kayu—yaitu, menghilangkan lignin yang memberi warna dan kekuatan pada kayu, meninggalkan pori-pori atau lumen yang kosong. Mengurangi konduktivitas termal dalam material dilakukan dengan langkah berikutnya—masuk ke dalam pori-pori besar yang kosong dan membuat lebih banyak pori-pori nano di dalamnya—bahkan ribuan.

Struktur pori-pori nano ini dibuat oleh pembubaran sebagian dinding sel diikuti oleh pengendapan terkontrol, katanya. Campuran cairan ionik (IL) ditambahkan untuk melarutkan sebagian dinding sel sebelum ditambahkan air, yang menghasilkan jaringan nanofibril yang membuat lumen berpori.

Li mengatakan para peneliti mengembangkan kontrol tingkat tinggi atas proses presipitasi, yang berarti mereka dapat menciptakan tingkat nanoporositas yang tepat untuk mencapai konduktivitas termal yang ideal.

Insulasi bangunan bukan satu-satunya potensi penggunaan aerogel. Li mengatakan struktur uniknya memungkinkan bahan canggih ini dijadikan penyimpan dan konversi energi, dan bahkan rekayasa jaringan. “Dalam kemasan misalnya, busa plastik seperti polystyrene membantu mencegah perpindahan panas antara benda dan lingkungan sekitar, sehingga dapat menjaga barang tetap dingin selama pengiriman, katanya.

“Tetapi pembentukan jaringan nanofibril in-situ di dalam ruang kosong kayu dapat menyebabkan kayu menjadi insulasi termal yang sangat tinggi.