Meskipun keramik dikenal memiliki ketahanan terhadap temperatur yang tinggi, akan tetapi keramik juga dikenal dengan reputasi sebagai bahan yang getas atau mudah pecah ketika dideformasi. Akan tetapi tidak dengan keramik yang satu ini, dengan keramik baru berbentuk seperti spons dari bahan keramik serat nano. Keramik ini dikembangkan ileh ilmuwan di Rhode Island's Brown University dan Tsinghua University di Cina, bahan ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari insulasi temperatur tinggi sampai penyaring air.
Biasanya, serat nano diproduksi dengan proses seperti electrospinning atau 3D laser printing. Akan tetapi teknik ini kurang begitu baik diterapkan pada bahan keramik, dakeranakan memakan waktu dan biaya yang tinggi. Alih-alih, peneliti menggunakan teknik baru yang dikenal dengan blow spinning, yang dikembangkan oleh Tsinghua's Hui Wu.
Teknik ini menggunakan tekanan udara untuk mengalirkan larutan pelarut yang mengandung bahan keramik melewati bukaan yang sangat kecil. Saat cairan keluar dari bukaan tersebut, maka akan terbentuk serat yang memadat. Serat tersebut dikumpulkan oleh mesin pemintal, lalu dipanaskan untuk membakar pelarutnya. Yang tersisa dari proses ini adalah bola-bola kapas seperti spons yang terbuat dari jalinan serat keramik nano.
Spons ini mampu mengembang ke volume asal setelah di tekan sampai dengan 50 persen - tidak ada bahan keramik yang dapat berdeformasi seperti ini. Sifat ini dikarenakan oleh ukuran serat yang kecil.
Foto spons keramik yang dapat menahan panas (paling kanan) dibandingkan dengan bahan keramik berpori yang lain
"Pada skala nano, retakan dan cacat menjadi sangat kecil sehingga memerlukan energi yang lebih untuk mengaktifkannya supaya retakan menjalar" kata Prof. Huajian Gao. " Serat skala nano juga menimbulkan mekanisme seperti yang kita kenal creep, dimana atom berdifusi disepanjang batas butir, mengakibatkan bahan untuk berdeformasi tanpa patah".
Spons menahan kekuatannya bahkan jika dipanaskan pada temperatur 800oC. Pada tes di laboratorium, kelopak bunga ditempatkan pada spons dengan ketebalan 7mm yang terbuat dari zirkonium dioksida. Bahkan setelah bagian bawah spons tersebut dipanaskan 400oC selama 10 menit, kelopak bunga tidak terbakar. Kontras dengan kelopak bunga yang ditempatkan diatas bahan keramik berpori yang lainnya dengan kondisi yang sama akan tetapi kelopak bunga terebut terbakar hingga hangus.
Keramik titanium dioksida dikenal sebagai fotokatalis antibakteri ( membunuh baketeri jika terkena cahaya), spons yang terbuat dari bahan ini daoat digunakan sebagai saringan air. Ujji coba menunjukan bahwa spons titanium dioksida dapat menyerap 50 kali berat di air yang mengandung pewarna organik. Spons mengalami degradasi setelah 15 menit terpapar cahaya, setelah usang dapat digunakan kembali.
Peneliti mempercayai bahwa spons ini dapat digunakan sebagai bahan insulasi anti panas yang fleksibel, yang mungkin digunakan untuk baju pemadam kbakaran.
Sumber : Brown University