Peneliti China kembangkan foil tembaga baru

Dari Shenyang, para ilmuwan Tiongkok berhasil menciptakan foil tembaga inovatif yang mengatasi hambatan lama dalam mengimbangi sifat mekanis, konduktivitas listrik, dan ketahanan panas. Material ini berpotensi menjadi bahan utama untuk perangkat elektronik modern serta sistem penyimpanan energi masa depan.

Inovasi Teknologi

Foil tembaga canggih ini dikembangkan oleh tim peneliti yang dipimpin Lu Lei di Institut Penelitian Logam, yang berada di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS). Temuan mereka dipublikasikan di jurnal Science pada Jumat (17/4). Konsep kunci dari penelitian ini adalah desain mikrostruktur berbasis arsitektur nano-domain gradien, yang secara efektif memperkuat sifat fisik tembaga tanpa mengorbankan kemurnian.

Meski tembaga murni memiliki konduktivitas tinggi, kelemahannya adalah kekuatan dan stabilitas termal yang rendah. Tambahkan unsur lain, biasanya meningkatkan sifat mekanis tetapi sering kali merusak konduktivitas. Dengan arsitektur nano-domain gradien, tim peneliti menciptakan solusi yang mengoptimalkan keduanya.

Tim peneliti mengaplikasikan teknik elektrodeposisi skala industri untuk menambahkan sejumlah kecil aditif organik. Proses ini menghasilkan foil tembaga dengan ketebalan 10 mikrometer, mengandung domain nano berdensitas tinggi sekitar tiga nanometer. Domain kecil tersebut bertindak seperti paku keling, memperkuat struktur internal dan meningkatkan daya tahan.

Dari hasil penelitian, material ini tetap mempertahankan aliran elektron yang lancar. Foil tembaga baru mencapai kekuatan tarik hingga 900 megapascal, jauh lebih baik dari foil konvensional. Konduktivitasnya mencapai 90 persen dari tembaga murni, tiga kali lipat dibandingkan paduan logam dengan sifat mekanis serupa.

Tim peneliti tersebut menambahkan, penelitian ini membuka jalan baru untuk merancang material logam berkinerja tinggi dengan karakteristik yang seimbang.

Kemampuan termal foil ini juga luar biasa, membuatnya cocok untuk aplikasi teknologi berat. Dengan proses produksi yang sudah bisa dijalankan secara berkelanjutan, material ini siap mendukung pengembangan perangkat elektronik dan energi baru yang lebih efisien.