NiTiNOL dan AlNiKo: Alloy Yang Memiliki Ingatan dan magnet parmanen

Gambar penjepit kertas yang terbuat dari Nitinol. Pada gambar di atas jelas terlihat bahwa penjepit kertas yang telah dibengkokan kembali ke bentuk semula  ketika dimasukan ke dalam air panas ( sumber gambar giphy.com)

WANIBESAKc - Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu menjumpai yang namanya logam. Banyak perkakas atau peralatan yang menggunakan logam. Misalnya rangka jendela, peralatan-peralatan rumuh tangga, rangka pesawat maupun maupun bahan lain yang menggunakan logam.

Perkakas-perkakas tersebut sebenarnya bukan hanya terbuat dari satu jenis logam saja. Sebenarnya telah dipadukan atau dicampur dengan unsur-unsur kimia yang lain. Logam yang telah dipadukan atau dicampur dengan unsur lain (baik logam maupun nonlogam) disebut aloi atau atau alloy atau lakur atau pancalogam.

Syarat terbentuknya alloy yaitu campuran logam dengan unsur lain tersebut tidak saling bereaksi dan masih menunjukan sifat sebagai logam setelah didinginkan. Aloi dibagi menjadi dua jenis yaitu aloi selitan dan aloi substitusi. Disebut aloi selitan bila jari-jari atom unsur yang dipadukan sama atau lebih kecil dari jari-jari atom logam. Sedangkan aloi substitusi terbentuk apabila jari-jari unsur yang dipadukan lebih besar dari jari-jari atom logam.

Nitinol dan Alniko merupakan dua dari sekian banyak alloy yang telah digunakan manusia. Nitinol merupakan aloi dari nikel (Ni) dan titanium (titanium) yang ditemukaan oleh william J. Buchler pada tahun 1960.

Nama nitinol diambil dari Nikel, Titanium dan Noval Ordnance Laboratory-USA tempat kerja Buchler. 

Pada temperatur rendah aloi ini mudah dibengkokan  atau ditekuk. Ketika dihangatkan dengan suhu sekitar 500 - 550 °C aloi tersebut akan kembali ke bentuk aslinya sehingga seringkali disebut sebagai aloi yang memiliki ingatan. 

Paduan nitinol menunjukkan dua sifat yang saling terkait dan unik yaitu: 

1. Mengingat kembali bentuk (Shape Memory Effect, SME)

2. SuperElastisitas (SE, juga disebut PseudoElastisitas, PE). Material nitinol menunjukkan elastisitas yang luar biasa. Sekitar 10-30 kali lebih elastis dari logam biasa.

Mengingat kembali bentuk (Shape Memory Effect) adalah kemampuan nitinol untuk mengalami deformasi pada satu suhu tertentu untuk kembali bentuk aslinya.

Salah satu aplikasi nitinol yang menggunakan sifat mengingat kembali bentuknya adalah Nitinol Memory Wire.

Anda bisa menekuk mainan Nitinol Memory Wire ke dalam bentuk apapun yang Anda inginkan, lalu letakkan di air panas dan kabelnya dengan cepat kembali ke bentuk semula. Menarik untuk melihat secara langsung kawat ini hampir secara ajaib kembalu ke bentuknya semula. Nitinol Memory Wire terbuat dari kawat nitinol dengan suhu transisi rendah (suhu air panas). Kekuatan yang dihasilkan saat kawat berputar kembali sangat kuat. Satu inci kuadrat bahan Nitinol menghasilkan gaya kembali bentuk + 30.000 PSI.

Pipa nitinol superelastik digunakan sebagai kateter bedah. Kateter nitinol dapat ditekuk lebih sering daripada rekan baja mereka sehingga memungkinkan ahli bedah mengakses area tubuh manusia yang sulit.

Nitinol digunakan pada bingkai kacamata, dalam bidang kedokteran dibuat sebagai kawat perapi gigi (brace) dan untuk mengganti tulang paha yang rusak.

Sedangkan AlNiCo merupakan aloi dari unsur Aluminium, Nikel, Kobal, tembaga, dan besi. Persentasi masing-masin unsur dalam aloi ini adalah Al 8%, Ni 14%, Co 24%, Cu 3%, dan Fe 51%. 

Menurut Wikipedia, komposisi alloy alnico biasanya 8-12% Al, 15-26% Ni, 5-24% Co, sampai 6% Cu, sampai 1% Ti, dan sisanya adalah Fe.

Nama dagang lain untuk paduan alnico adalah: Alni, Alcomax, Hycomax, Columax, dan Ticonal.

Paduan alnico bersifat feromagnetik, dengan koersivitas tinggi dan digunakan untuk membuat magnet permanen.

Dalam teknik elektro dan sains material, koersivitas, juga disebut koersivitas magnetis, medan koersif atau kekuatan pemaksaan, adalah ukuran kemampuan material feromagnetik untuk menahan medan magnet eksternal tanpa mengalami demagnetisasi. Sifat analog, koersivitas listrik, adalah kemampuan bahan feroelektrik untuk menahan medan listrik eksternal tanpa terdepolarisasi.

Sebelum pengembangan magnet bumi langka atau magnet tanah jarang di tahun 1970-an, mereka adalah tipe magnet permanen yang paling kuat.

Magnet tanah jarang (Rare-earth magnets) adalah magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan unsur-unsur tanah jarang (unsur dalam seri lantanida, ditambah skandium dan itrium). Dikembangkan pada 1970-an dan 1980-an, magnet bumi jarang adalah jenis magnet permanen terkuat yang pernah dibuat, menghasilkan medan magnet yang jauh lebih kuat daripada jenis magnet lain seperti magnet ferit atau alnico.

Magnet alnico banyak digunakan dalam aplikasi industri dan konsumen dimana magnet permanen yang kuat dibutuhkan. Contohnya adalah motor listrik, pickup gitar listrik, mikrofon, sensor, pengeras suara, tabung magnetron, dan magnet sapi.

DAFTAR PUSTAKA

- www.imagesco.com/articles/nitinol/01.html

- en.m.wikipedia.org/wiki/Nickel_titanium