Universitas Airlangga Official Website

Potensi Nanokomposit berbasis Besi Oksida/Carbon sebagai Bahan Cerdas Anti Radar

Ilustrasi Besi Oksida (sumber: wikipedia)

Sistem radar adalah sistem elektromagnetik yang diadopsi untuk mendeteksi letak atau jarak suatu benda. Teknologi radar semakin meningkat dikembangkan sejalan dengan perkembangan teknologi siluman untuk pertahanan keamanan negara. Di militer modern, pendeteksian pesawat tempur, kendaraan udara tak berawak, rudal, dan senjata lainnya melalui teknologi radar yang canggih telah menjadi tantangan yang semakin besar. Oleh karena itu, kemajuan teknologi radar harus dilakukan untuk mendukung pengembangan teknologi militer dan kemanan nasional, seperti pesawat siluman. Kinerja teknologi pesawat siluman sangat erat berkorelasi dengan radar cross section (RCS) atau kemampuan suatu objek untuk memantulkan gelombang elektromagnetik termasuk radar. Untuk memastikan bahwa suatu target tidak terdeteksi radar, RCS harus seminimal mungkin dibaca oleh radar.

Sampai saat ini, terdapat berbagai teknik yang digunakan untuk mereduksi RCS, salah satunya penggunaan bahan penyerap gelombang radar atau radar absorbing material (RAM). RAM menawarkan kapasitas untuk melemahkan energi gelombang elektromagnetik dan mengubah gelombang menjadi energi panas melalui mekanisme magnetika dan dielektrik loss atau dapat juga dengan menghilangkannya melalui efek interferensi. Penelitian sebelumnya telah mengkonfirmasi bahwa kombinasi bahan yang memiliki sifat magnetik dan dielektrik yang dilapiskan pada pesawat siluman merupakan strategi yang efisien untuk mencapai efek sinergis dari magnetik dan dielektrik loss untuk menyerap gelombang elektromagnetik dengan baik. Selain itu, RAM harus punya beberapa fitur, termasuk permitivitas dan permeabilitas yang tinggi, saturasi magnetik yang besar, bandwidth serapan luas, dan stabilitas termal yang sangat baik.

Salah satu material yang dapat dijadikan RAM adalah besi oksida, berjenis Fe3O4. Namun demikian, material ini masih kurang maksimal, untuk itu, rekayasa material menggunakan strategi nanokomposit dapat dilakukan. Beberapa riset yang dilakukan sebelumnya, Fe3O4 dapat di kombinasikan dengan bahan berbasis carbon, seperti reduced graphene oxides (rGO). Namun, masih saja kombinasi ini dinilai masih belum maksimal. Untuk itu strategi lain harus dilakukan, seperti menambahkan material lain lain membentuk nanokomposit kompleks. Dalam hal ini, ditemukan bahwa ZnO dan PANI menjadi material yang cukup baik sebagai material pendamping Fe3O4 dan rGO membentuk sistem nanokomposit kompleks untuk meningkatkan daya serap gelombang elektromagnetik.

ZnO dan PANI memiliki sifat listrik dan dielektrik yang cukup baik untuk menambah daya serap gelombang elektromagnetik pada kombinasi material Fe3O4 dan rGO. Ditemukan bahwa nanohibrid Fe3O4/ZnO/PANI/rGO dapat terbentuk dengan mudah menggunakan metode fabrikasi kopresipitasi. Dalam hal ini, rGO yang memiliki permukaan berpori, berfungsi sebagai matriks, sedangkan PANI berperan sebagai pengikat Fe3O4 dan ZnO. Penambahan rGO pada Fe3O4/ZnO/PANI nanohybrid meningkatkan kinerja penyerapan gelombang. Kinerja penyerapan gelombang terbaik ditemukan pada komposisi rGO sebesar 50% dengan dengan efisiensi penyerapan 86,10%.

Material nanokomposit kompleks Fe3O4/ZnO/PANI/rGO menjadi solusi dalam pengembangan teknologi penyerap radar untuk mendukung kemajuan teknologi militer.

Penulis: Tahta Amrillah, S.Si., M.Sc., Ph.D.