Ilmuwan telah berhasil menciptakan dan mematenkan material baru penyerap goncangan yang dapat merevolusi sektor pertahanan, militer dan luar angkasa. Terobosan tersebut dilakukan oleh tim dari University of Kent yang dipimpin oleh Profesor Ben Goult dan Jen Hiscock.
Materi baru ini dinamakan TSAM (Talin Shock Absorbing Materials) yaitu bahan berbasis protein yang merupakan contoh pertama yang diketahui terbuat dari bahan SynBio (atau biologi sintetik) dan mampu menyerap dampak peluru atau proyektil supersonik. Ini membuka peluang untuk pengembangan baju antipeluru generasi berikutnya dan juga bahan penangkap proyektil untuk memungkinkan penelitian tentang dampak kecepatan super tinggi di ruang angkasa dan atmosfer bagian atas planet bumi.
Profesor Ben Goult menjelaskan: Pekerjaan kami pada protein Talin yang merupakan peredam kejut alami terbuat dari sel protein telah menunjukkan bahwa molekul ini mengandung serangkaian domain katup biner yang terbuka di bawah tekanan dan melipat kembali setelah tegangan turun. Respons terhadap gaya ini memberi talin sifat yang dapat menyerap goncangan pada level molekulernya serta melindungi sel-sel kita dari efek perubahan gaya yang besar dan mendadak. Ketika kami mempolimerisasi talin menjadi TSAM, kami menemukan sifat penyerap goncangan dari monomer talin memberikan bahan baru dengan sifat luar biasa.
Tim para ilmuwan ini melanjutkan untuk mendemonstrasikan aplikasi TSAM di dunia nyata yaitu dengan membuat bahan hidrogel ini terkena dampak supersonik 1,5 km/detik (3.400 mph) – kecepatan yang lebih cepat daripada partikel di ruang angkasa baik pada objek alami maupun buatan manusia yang biasanya lebih cepat dari 1 km per detik ataupun kecepatan peluru dari senjata api yang biasanya berkisar antara 0,4 – 1,0 km per detik (900-2.200 mph). Selain itu, mereka juga menemukan bahwa TSAM tidak hanya dapat menyerap benturan partikel basalt berdiameter ~60 µM atau potongan pecahan aluminium yang lebih besar tetapi juga melindungi proyektil ini pasca tumbukan sehingga tidak mengalami kerusakan yang berarti.
Pelindung tubuh saat ini seperti yang terbuat dari kevlar cenderung terdiri dari permukaan keramik yang didukung oleh komposit yang diperkuat serat sehingga menjadi berat dan tidak praktis. Selain itu, meskipun baju anti peluru yang beredar dipasar saat ini efektif untuk menahan peluru dan pecahan peluru akan tetapi baju anti peluru ini tidak memblokir energi kinetik yang dapat mengakibatkan trauma bagi para pemakainya.
Baju anti peluru ini sering rusak secara permanen setelah benturan akibat integritas struktural yang terganggu hingga tidak dapat digunakan lebih lanjut. Hal ini menjadikan penggabungan TSAM ke dalam desain baju anti peluru yang baru sebagai alternatif potensial untuk menggantikan teknologi tradisional ini serta memberikan baju anti peluru yang lebih ringan dan tahan lama yang juga melindungi pemakainya dari berbagai cedera yang lebih luas termasuk yang disebabkan oleh trauma akibat guncangan.
Selain itu, kemampuan TSAM untuk menangkap dan tidak merusak proyektil pasca benturan menjadikannya dapat diaplikasikan dalam sektor kedirgantaraan di mana terdapat kebutuhan bahan penyerap energi yang memungkinkan pengumpulan puing puing satelir ruang angkasa, debu ruang angkasa, dan mikro meteoroid secara efektif untuk penelitian lebih lanjut.
Selain itu, proyektil utuh yang dapat ditangkap oleh materi baru ini memfasilitasi desain peralatan luar angkasa yang pada akhirnya dapat meningkatkan keselamatan astronot dan meningkatkan umur pakai peralatan luar angkasa yang mahal.
Di sini TSAM dapat memberikan alternatif untuk aerogel standar industri yang cenderung meleleh karena kenaikan suhu akibat dampak benturan proyektil.
Profesor Jen Hiscock berkata: Proyek ini muncul dari kolaborasi antar disipliner ilmu yaitu biologi dasar, kimia dan ilmu material yang telah menghasilkan produksi material kelas baru yang menakjubkan ini. Kami sangat gembira dengan potensi kemungkinan translasi TSAM untuk memecahkan masalah dunia nyata.
Referensi: “Next generation protein-based materials capture and preserve projectiles from supersonic impacts” by Jack A. Doolan, Luke S. Alesbrook, Karen B. Baker, Ian R. Brown, George T. Williams, Jennifer R. Hiscock and Benjamin T. Goult, 29 November 2022