Gambar, di atas, dari kisi-kisi logam yang duduk di atas kepala tanaman liar berbunga-bunga tanpa mengganggu satu bulu pun yang berbulu mungkin terlihat diambil foto. Tapi ternyata tidak. Ini adalah foto nyata dari salah satu perkembangan yang lebih menarik dalam ilmu material baru-baru ini - "mikrolattis" logam yang 100 kali lebih ringan dari Styrofoam.
"Ini pada dasarnya 99, 9 persen udara, " kata Sophia Yang, seorang peneliti di HRL Laboratories, di mana mikrolattis diciptakan.
Untuk membuat mikrolattis logam, para ilmuwan mulai dengan struktur polimer. Struktur ini dibuat dengan menyinari sinar ultraviolet (UV) melalui filter ke polimer cair. Proses ini membentuk struktur 3D yang mengeras hampir secara instan. Tergantung pada susunan kimiawi dari polimer, struktur yang dihasilkan bisa lunak atau kaku, ringan atau berat. Struktur mikrolattis ini memiliki berbagai kegunaan potensial sendiri — mikrolattis polimer lunak mungkin berguna untuk membuat helm sepeda yang nyaman tetapi sangat protektif, misalnya.
"Rasanya hampir seperti busa memori, " kata Yang.
Untuk membuat struktur logam dalam gambar dandelion, struktur polimer dilapisi dengan lapisan nikel yang sangat tipis — setebal 100 nanometer, atau 1.000 kali lebih tipis dari rambut manusia. Kemudian senyawa kimia digunakan untuk melarutkan polimer di dalam nikel. Hasilnya adalah serangkaian tabung hampa.
Struktur meniru komposisi tulang, yang kaku di bagian luar tetapi sebagian besar berlubang di bagian dalam.
Para peneliti di HRL telah mengerjakan mikrolattis sejak 2007, ketika proses pembuatan mikrolattis polimer pertama kali dibuat. Yang dan yang lainnya sejak itu telah bekerja untuk meningkatkan produk — potongan pertama dari mikrolattis polimer sekitar 1 inci kali 1 inci, sementara struktur yang lebih baru sejauh 5 kaki — dan mengembangkan proses tambahan, seperti pelapisan logam .
Karena HRL secara bersama dimiliki oleh Boeing dan General Motors, para peneliti telah memfokuskan pada aerospace dan aplikasi otomotif untuk mikrolattis. Salah satu kegunaan potensial yang paling menjanjikan bisa dalam penerbangan, Yang mengatakan, di mana berbagai bagian struktur pesawat terbang dapat dibangun dari mikrolattis logam ultra-ringan. Ini bisa menjadi bagian mana pun dari pesawat yang "harus ringan namun secara struktural menahan beban, " kata Yang.
Ini termasuk lantai pesawat, langit-langit, dinding dapur, dinding toilet dan banyak lagi. Struktur-struktur ini biasanya dibuat dari panel sandwich honeycomb, lembaran solid material "sandwich" berongga kolom heksagonal menyerupai honeycomb. Panel sandwich Honeycomb banyak digunakan untuk kekuatan dan sifatnya yang ringan. Tapi mikrolattis logam jauh lebih ringan. Mengganti panel sandwich honeycomb dengan microlattice dapat membuat pesawat secara signifikan lebih ringan, yang berarti mereka membutuhkan lebih sedikit bahan bakar. Ini memiliki keuntungan lingkungan yang besar serta yang ekonomis. Prinsip yang sama bisa berlaku untuk mobil, dan bahkan untuk pesawat ruang angkasa — HRL baru-baru ini disadap untuk bekerja dengan NASA pada generasi berikutnya dari kendaraan peluncuran ruang angkasa, membuat panel ultra-ringan untuk badan pesawat kendaraan. Para peneliti memperkirakan material mereka dapat mengurangi berat kendaraan sebanyak 40 persen.
"Ringan dan bahan multifungsi dan struktur adalah salah satu area fokus utama NASA yang mampu memiliki dampak terbesar pada misi NASA di masa depan dalam eksplorasi manusia dan robot, " kata Steve Jurczyk, administrator untuk Direktorat Misi Teknologi Antariksa NASA, dalam siaran pers NASA. "Teknologi canggih ini penting bagi kami untuk dapat meluncurkan pesawat ruang angkasa dan komponen yang lebih kuat, namun lebih ringan, saat kami ingin menjelajahi asteroid dan akhirnya Mars."
Jauh di ujung jalan, microlattice logam mungkin memiliki kegunaan medis. Tabung kecil memiliki potensi untuk digunakan sebagai paru-paru buatan, kata Yang.
Bernafas melalui bahan yang sama yang digunakan untuk membangun kapal roket: sekarang tinggal di masa depan.
