Nanoteknologi di Balik Mobil Tesla yang Revolusioner

Penggunaan mobil sebagai kendaraan sehari-hari adalah hal yang bisa dikatakan sangat lumrah di Indonesia. Berdasarkan data laporan Statistik Indonesia 2023 yang dirilis Badan Pusat Statistik (BPS), tercatat 17,2 juta unit jumlah pengguna mobil pada akhir tahun 2022.

Semakin majunya zaman membuat mobil mengalami perubahan menjadi lebih canggih dalam efisiensinya. Seperti halnya, perusahaan asal Amerika Serikat, Tesla Inc yang telah mengembangkan mobil listrik dengan fitur yang canggih, menggunakan nanoteknologi.

Dalam fitur mobil tesla, nanoteknologi cukup memberikan kontribusi hingga membuatnya dianggap sebagai produk yang revolusioner.

Apa itu Nanoteknologi

Dalam beberapa pengertian oleh para ahli, nanoteknologi dapat diartikan sebagai ilmu dan teknologi yang berfokus pada manipulasi dan penggunaan bahan serta struktur dengan skala nanometer atau skala yang setara dengan satu miliar bagian dari meter. Dalam ukuran ini, suatu materi memiliki sifat yang berbeda dengan materi berukuran besar.

Dalam laman resmi NNI (National Nanotechnology Initiative) dijelaskan bahwa nanoteknologi memberikan banyak manfaat karena kemungkinannya yang memberikan sifat baru pada suatu material dalam skala nano, sehingga membuat material nano dapat digunakan dalam bidang yang luas.

Menggunakan nanoteknologi, bahan dapat secara efektif dibuat lebih kuat, lebih ringan, lebih tahan lama, lebih reaktif, lebih seperti saringan, atau konduktor listrik yang lebih baik, di antara banyak sifat lainnya.

Penggunaan Baterai Ion-Litium

Alasan mengapa Tesla mengklaim bahwa produknya memiliki baterai yang tahan lama dan cepat dalam pengisiannya adalah karena penggunaan baterai Ion-Litium. Dalam pembuatan produknya, Tesla menggunakan material nanoskala seperti nanostruktur karbon pada elektroda baterai untuk meningkatkan daya tampung energi dan meningkatkan kecepatan pengisian baterai.

Struktur nanopori memberikan luas permukaan yang lebih besar untuk pertukaran ion litium, sehingga dapat meningkatkan kapasitas dan kinerja baterai.

Dalam laman resminya, Tesla menyatakan bahwa salah satu tantangan tersulit dalam desain baterai adalah meningkatkan densitas energi sekaligus memaksimalkan masa pakai baterai. Proses kimiawi Ion-Litium telah mencapai kombinasi yang lebih baik pada parameter ini daripada apa pun yang telah ada. 

Material Nano-Komposit dalam Struktur Rangka Mobil

Dalam berkendara, tentu hal yang paling penting adalah keselamatan pengendara. Oleh karena itu, struktur mobil yang kuat dan dapat melindungi pengendaranya adalah bagian penting dari diciptakannya suatu kendaraan. 

Tesla menggunakan serat karbon nanoskala yang diperkuat dengan polimer dalam konstruksi rangka mobil mereka. Serat karbon yang sangat kecil ini, yang memiliki dimensi di skala nanometer, dicampur dengan matriks polimer yang kuat seperti resin epoksi.

Serat karbon nanoskala memberikan kekuatan tarik yang luar biasa dan tahan terhadap deformasi, sehingga membuat mobil ini memiliki kerangka struktural yang kuat dan sangat ringan karena penggunaan materi dalam skala nano. Selain itu, serat karbon ini dapat menyerap dan mendispersikan energi tinggi, sehingga meminimalkan akibat kecelakaan.

Dalam artikel yang berjudul Composites for electric vehicles and automotive sector: A review, Adil Wazeer, Apurba Das, dkk (2023) berargumen bahwa untuk mengurangi bobot kendaraan sebesar 10%, digunakan alternatif bahan ringan dengan kekakuan dan sifat mekanik yang cukup seperti komposit direkomendasikan.

Pengembangan Sensor Berbasis Nano

Tesla memiliki sensor canggih berbasis nano yang meliputi nanosensor yang digunakan untuk memantau suhu, tegangan, arus, dan kondisi lainnya dari sel-sel baterai. Selain itu, ada pula nanosensor untuk mendeteksi gerakan mencurigakan dan masalah teknis kendaraan.

Autopilot atau sistem kemudi otonom yang merupakan fitur khas Tesla juga melibatkan sensor berbasis nano yang memungkinkan mobil mengambil data lingkungan sekitar dan sistem pengemudi otonom bisa mengambil keputusan yang aman untuk pengendara.

Pendapat ini juga didukung oleh pertanyaan dari Javaid M,dkk (2021) yaitu nanosensor sekarang mampu mendeteksi kecil jumlah gas tertentu di lingkungan dengan perkembangan nanoteknologi. Yang dapat membuat sensor berbasis nano ini lebih akurat.

 Nano-Coating pada Kaca Mobil

Tesla menggunakan teknologi nanoteknologi dalam lapisan pelindung pada kaca mobil mereka. Lapisan nano-coating ini membantu mengurangi perlekatan debu, kotoran, dan air pada kaca, sehingga membuatnya lebih mudah dibersihkan dan meningkatkan visibilitas pengemudi.

Beberapa material nano seperti silika, titanium-oksida, nanopartikel logam hingga nano-polimer sering digunakan dalam pembuatan nano-coating karena memiliki sifat seperti tahan terhadap sinar UV, sifat hidrofobik pada lapisan, anti-mikroba, dan lain sebagainya.