Umumnya, material kaca dapat terbasahi oleh air dengan mudah. Material yang mudah terbasahi oleh air cenderung mudah mengikat debu sehingga mudah kotor. Berbagai upaya dilakukan untuk membuat suatu material tetap terlihat bersih. Material kaca akan selalu bersih apabila memiliki sifat anti-air. Adanya sifat ini menyebabkan debu tidak dapat menempel pada permukaan kaca. Beberapa kebutuhan seperti kacamata, lensa kamera untuk obyek dalam air, kaca mobil, dan kaca fungsional lain juga memerlukan sifat anti-air dalam penggunaannya. Oleh karena tuntutan kebutuhan ini, perkembangan teknologi anti-air berkembang pesat pada material kaca. Material anti-air memiliki kemampuan menolak air dengan membentuk sudut kontak lebih dari 90°. Saat ini, teknologi telah berkembang ke arah super anti-air (super water-repellent). Material ini memiliki sudut kontak permukaan terhadap air lebih dari 150°. Pada kaca super water-repellent, kita bisa melihat air akan menggelinding tanpa menempel pada permukaan kaca.
Sifat anti-air dapat diperoleh melalui pelapisan bahan kimia seperti fluorosilan di atas permukaan kaca. Fluorosilan merupakan bahan yang paling banyak digunakan dan memiliki sifat anti-air tinggi. Namun dari segi toksisitas, fluorosilan ternyata dapat mencemari lingkungan, toksik, dan karsinogenik. Kajian toksisitas fluorosilan terhadap lingkungan dan kesehatan telah dilaporkan oleh banyak peneliti dan berangsur-angsur dihindari. Oleh karena itu, fluorosilan sebagai agen hidrofob mulai dibatasi penggunaannya. Penelitian berikutnya berkembang ke arah penggunaan alkilsilan sebagai bahan yang lebih aman terhadap lingkungan dan kesehatan. Jenis alkilsilan mempengaruhi kemampuan anti-air kaca. Semakin panjang rantai alkil, maka sifat anti air semakin tinggi. Namun, bila rantai alkil terlalu panjang, sifat anti-air pada kaca akan menurun. Penambahan oksida logam juga dapat meningkatkan sifat anti-air pada kaca. Hal yang menarik adalah dengan memadukan silan dan oksida logam yang berbeda, akan menghasilkan sifat yang berbeda.
Formula kaca anti air juga dapat dibuat dengan memanfaatkan limbah bahan alam seperti abu sekam padi. Upaya ini tentunya akan meningkatkan nilai ekonomis dari limbah abu sekam padi. Kaca yang diperoleh dari bahan ini memiliki kemampuan anti-air lebih rendah dibanding bahan kimia. Namun demikian, hal ini tidak mengurangi peluang penggunaan formula anti-air dari abu sekam padi karena sebenarnya kekuatan anti-air pada suatu material bergantung pada aplikasinya. Tidak semua material memerlukan sifat anti-air yang sangat tinggi.
Kaca anti-air harus memiliki durabilitas yang baik agar memiliki waktu pakai (life time) lama dan dapat digunakan dalam berbagai bidang industri. Teknik deposisi menentukan durabilitas lapisan. Durabilitas tinggi diperoleh bila terdapat interaksi yang kuat antara bahan pelapis dan kaca, Teknik deposisi bahan pelapis berfasa sol-gel lebih menguntungkan karena menghasilkan ikatan antara bahan pelapis dan kaca yang lebih kuat.
Faktor penting lainnya dalam menciptakan kaca anti-air adalah sifat yang muncul dari kaca setelah proses pelapisan. Pada beberapa penggunaan, pelapisan tidak boleh mengubah transparansi kaca. Namun, ada beberapa aplikasi yang tidak mensyaratkan perubahan transparansi akibat lapisan. Dengan demikian, proses pembuatan kaca anti-air melibatkan banyak faktor sehingga sebelum membuat formulasi bahan, kita harus menentukan sifat dan karakter yang diperlukan untuk aplikasi kaca tersebut.
Penulis: Dr. Alfa Akustia Widati, M.Si
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada artikel kami di :
https://www.mdpi.com/2504-4494/6/5/110
Widati, A.A.; Fahmi, M.Z.; Sakti, S.C.W.; Budiastanti, T.A.; Purbaningtias, T.E. Hydrophobic Material: Effect of Alkyl Chain Length on the Surface Roughness. J. Manuf. Mater. Process. 2022, 6, 110. https://doi.org/10.3390/jmmp6050110
