energi lihat situs sponsor
 
Senin, 19 November 2018  
 


kembali ke depan »  
Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Bahan Baku Jet Darat
Ismunandar (Departemen Kimia FMIPA ITB)

Balap F1 selalu menarik perhatian. Mobil-mobil paling cepat di dunia itu, biasa disebut jet darat, saling adu kecepatan, juga teknologi. Peran sains material yang kental berlandaskan kimia dan fisika sangat besar. Kita bedah yuk.

F1 menarik, antara lain, karena merupakan olahraga canggih yang memerlukan mental dan stamina yang tangguh dari pembalapnya. Ketangguhan pertama para pembalap adalah waktu tanggapnya, yakni hanya sekitar sepertiga orang rata-rata. Jagoan seperti Schumacher dan Ayrton Senna mampu membaca keadaan jalan walau kendaraannya melaju dengan kecepatan 3 kali kecepatan mobil yang dikendarai orang rata-rata. Di Melbourne, tempo hari Schummy dilaporkan melaju dengan kecepatan rata-rata 219,010 kilometer per jam. Selain itu, ketangguhannya juga diuji karena selama berpacu, para pembalap harus duduk di tempat yang sama sekali tidak nyaman.

Tidak hanya pembalapnya saja yang harus prima, F1 juga mensyaratkan kendaraan yang secara teknis mampu bertahan di kondisi yang ekstrem. Kondisi yang ekstrem itu, antara lain: kecepatan yang sangat tinggi dan suhu tinggi. Untuk menggambarkan ekstremnya kondisi mobil F1, cukup kiranya untuk mengutip perbandingan jarak yang ditempuh dalam 12 detik dari posisi diam antara mobil biasa dan mobil F1: mobil biasa rata-rata menempuh 120 m, sementara mobil F1 1.000 m! Tentu untuk mencapai dan menjaga agar mobil dan pembalap aman dalam kondisi yang ekstrem itu diperlukan material khusus. Kita akan bahas bagaimana kimia berperan lewat tiga contoh, yakni kain tahan bakar, ban khusus F1, dan bahan chassis F1.

Kain tahan bakar

Mobil F1 membawa lebih dari 100 liter bahan bakar dan mengingat kecepatannya yang sangat tinggi, kemungkinan tabrakan dan kebakarannya pun tinggi. Oleh karena itu, persyaratan ketat diterapkan untuk kain yang digunakan, baik untuk pakaian dalam maupun pakaian luar pembalap, maupun para petugas track. Kapas yang sangat nyaman dan cukup aman bagi kita yang menggunakan kendaraan umum yang melaju dengan kecepatan biasa tidak akan aman bila digunakan untuk para pembalap yang melaju dengan kecepatan sangat tinggi.

Untuk memenuhi persyaratan itu, Duppont telah berhasil mengembangkan material yang diberi nama Nomex. Nomex adalah polimer poliamida aromatik yang mudah dibentuk menjadi serat untuk dibuat baju yang dikenakan oleh para pembalap. Selain itu, Nomex juga dapat mudah dibentuk menjadi bentuk mikro segi enam, seperti sarang laba-laba yang digunakan untuk moncong mobil F1. Ketahanan bakar Nomex telah memenuhi persyaratan, yakni dapat tahan tidak terbakar pada suhu 1200 derajat Kelvin (923 derajat Celsius) selama 12 detik. Hal ini dibuktikan, misalnya, ketika Gerhard Berger pada tahun 1989 menabrak tembok pembatas dengan tabrakan yang hebat di Imola. Saat itu tangki bahan bakarnya robek sehingga ia terendam bahan bakar yang terbakar hebat. Tanpa baju yang terbuat dari Nomex, bisa dibayangkan bagaimana jadinya Berger? Namun, berkat baju pengaman dan kesigapan para petugas, dapat dikatakan tak ada kulit Berger yang terluka sekalipun dan di tahun itu Berger dapat kembali berlaga.

Ban khusus mobil F1

Ban mobil F1 memegang peranan sangat penting karena melalui interaksi antara ban dan track gerakan mobil, percepatan, pengereman, pembelokan, dan sebagainya dimungkinkan. Sekali lagi, kondisi kecepatan yang ekstrem mengakibatkan ban yang khusus harus pula digunakan. Ban mobil F1 slick (kering) bekerja optimal pada suhu 100 derajat Celsius sehingga sering teman-teman lihat ada unit pemanas untuk memanaskan ban-ban serep sebelum dipasang. Suhu optimal itu dipertahankan oleh mobil saat melaju. Ingat, sebagian energi gesekan antara ban dan track diubah menjadi energi panas. Namun, itu pun harus dijaga agar panasnya tidak terlalu tinggi. Persyaratan agar ban lebih kuat dipenuhi dengan menambahkan Kevlar, polimer yang sekeluarga dengan Nomex, pada ban F1.

"Chassis" mobil F1

Berdasarkan riset, material yang ideal untuk chassis dan bagian-bagian mesin F1 adalah komposit serat karbon. Sekadar mengingatkan, komposit itu mengambil analogi dengan beton ada bagian penguatnya (di beton berupa kawat baja) dan bagian matriknya (di beton campuran semen, pasir, batu kecil, dan air). Nah, di serat karbon, yang bertindak sebagai bagian penguatnya adalah serat karbon, sementara resin PEEK sebagai bahan matriksnya. Komposit serat karbon ini mempunyai sifat ringan, kuat, dan tangguh sehingga cocok digunakan untuk mobil yang memerlukan kondisi ekstrem dan harus melaju dengan sangat kencang.

Beberapa bagian chassis mobil F1 masih belum sepenuhnya menggunakan komposit serat karbon karena harganya yang masih sangat mahal. Namun, untuk bagian kopling yang memerlukan bahan yang tahan aus, ringan, dan mudah dibentuk, mahalnya harga komposit serat karbon ternyata tertebus oleh berbagai keunggulan yang diberikannya. Oleh karena itu, hampir dapat dipastikan bagian kopling F1 menggunakan komposit ini. Disebutkan di atas, bahan kopling ini harus lebih tahan aus daripada kopling mobil biasa karena untuk sirkuit seperti yang ada di Monako rata-rata pembalap harus mengubah gigi tiap 3 detik atau selama berpacu dia harus mengubah gigi sampai 1.500 kali.

Dampak bagi mobil biasa

Selain sebagai hiburan, sebenarnya F1 juga berjasa bagi kita semua karena sering kali pelajaran penting yang didapat dari mobil F1, baik itu tentang bahan-bahan, teknologi, dan desain, digunakan dalam mobil yang kita gunakan. Misalnya, Kevlar kini telah banyak digunakan untuk penutup silinder di bagian rem atau kopling. Desain ban mobil yang baik juga banyak berutang dari desain ban mobil F1. Nah, ternyata banyak kan dukungan sains bagi F1, dan F1 kan tidak melulu pemborosan uang hanya untuk hiburan, tapi juga banyak bermanfaat untuk mobil kita.

Sumber : Kompas (26 Maret 2004)

» kirim ke teman
» versi cetak
revisi terakhir : 3 April 2005

  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2018 LIPI