Di tengah meningkatnya kebutuhan akan bangunan hemat energi dan berkelanjutan, para peneliti terus mencari alternatif material konstruksi yang tidak hanya kuat, tetapi juga memiliki performa termal dan optik yang baik. Salah satu inovasi terbaru dalam bidang ini adalah kayu transparan—sebuah material biokomposit yang menjanjikan sebagai pengganti kaca konvensional untuk aplikasi jendela dan fasad bangunan.

Penelitian yang dilakukan oleh Laurentius Kevin Hendinata, Nur Abdillah Siddiq (manajer Cedsgreeb), Sentagi Sesotya Utami (direktur Cedsgreeb), dan tim dari Universitas Gadjah Mada mengkaji potensi kayu lokal Indonesia yang telah melalui proses delignifikasi dan impregnasi resin untuk dijadikan material transparan dengan kemampuan pendinginan pasif. Studi ini menunjukkan bahwa kayu seperti mahoni dan maple, jika diproses dengan benar, dapat menghasilkan material transparan yang kuat secara mekanik dan mampu menurunkan suhu ruangan secara signifikan.

Mengapa Kayu Transparan?

Secara alami, kayu memiliki beberapa sifat unggulan: ringan, kuat, murah, dan tersedia secara luas. Namun, kayu juga bersifat opaque—tidak tembus cahaya. Hal ini disebabkan oleh komponen lignin yang menyerap cahaya, serta struktur selulosa yang menyebarkan cahaya.

Dengan menghilangkan lignin (proses delignifikasi) dan menggantinya dengan resin transparan (impregnasi) dengan indeks bias yang sesuai, cahaya dapat melewati serat kayu tanpa hambatan besar. Hasilnya adalah kayu transparan—material yang tampak seperti kaca buram, tetapi memiliki isolasi termal jauh lebih baik.

Material kayu transparan memiliki konduktivitas panas rendah (sekitar 0,15–0,25 W/m·K), jauh lebih kecil dibandingkan kaca (sekitar 1,0 W/m·K). Artinya, panas dari luar sulit menembus ke dalam ruangan melalui kayu transparan, menjadikannya material ideal untuk pendinginan pasif di daerah tropis.

Proses Pembuatan Kayu Transparan

Penelitian ini menggunakan empat jenis kayu lokal: mahoni (Swietenia macrophylla), maple (Acer laurinum), mindi (Melia azedarach), dan sungkai (Peronema canescens). Kayu diolah melalui proses sebagai berikut:

1. Pembersihan Awal
   Potongan kayu veneer dengan ketebalan 0,6 mm dibersihkan menggunakan mesin ultrasonik untuk menghilangkan kotoran.
2. Delignifikasi
   Kayu direndam dalam larutan NaOH dan H₂O₂ selama 4 jam. Proses ini menghilangkan lignin dan menyebabkan kayu berubah warna menjadi putih.
3. Impregnasi Resin
   Kayu yang telah didegradasi kemudian direndam dalam resin epoksi yang memiliki indeks bias mendekati selulosa. Proses ini dilakukan dalam ruang hampa untuk memastikan resin masuk ke seluruh pori kayu.
4. Pengeringan dan Pemadatan
   Kayu dikeringkan hingga resin mengeras dan terbentuk struktur padat dan transparan.

Hasil dan Temuan Utama

1. Transparansi Optik (Transmittance, τ)

Setelah proses, kayu mahoni menunjukkan tingkat transparansi tertinggi: 86,03%, diikuti maple: 81,43%. Hal ini berarti lebih dari 80% cahaya tampak bisa menembus kayu tersebut, cukup untuk menerangi ruangan secara alami.

2. Kekuatan Mekanik

Meski lignin dihilangkan, impregnasi resin meningkatkan kekuatan mekanik kayu.

• Mahoni transparan: UTS 78,83 MPa, regangan 2,67%
• Maple transparan: UTS 84,67 MPa, regangan 2,32%

Nilai ini cukup tinggi untuk aplikasi struktural ringan seperti partisi, jendela, dan elemen fasad.

3. Kemampuan Isolasi Termal (Pendinginan Pasif)

Dalam simulasi dengan lampu inframerah, kayu transparan dapat menurunkan suhu dalam ruangan mini hingga:

• 11,5°C untuk mahoni
• 10,5°C untuk maple

Sebagai perbandingan, kaca hanya mampu menurunkan suhu sekitar 8,25°C. Ini menunjukkan bahwa kayu transparan lebih efektif sebagai material insulasi terhadap panas matahari.

Keunggulan Kayu Transparan Dibanding Kaca

Selain itu, kayu transparan juga lebih ramah lingkungan karena berbahan dasar sumber daya terbarukan dan menggunakan kayu lokal. Ini mendukung prinsip arsitektur berkelanjutan serta pengurangan jejak karbon dalam konstruksi.

Tantangan dan Prospek Masa Depan

Meski memiliki potensi besar, penerapan kayu transparan dalam skala luas masih menghadapi beberapa tantangan:

• Biaya produksi tinggi, terutama untuk bahan kimia dan proses vakum.
• Skalabilitas terbatas karena masih dalam tahap laboratorium.
• Ketahanan terhadap cuaca dan UV perlu ditingkatkan.

Namun, dengan pengembangan teknologi fabrikasi yang lebih efisien dan dukungan kebijakan material hijau, kayu transparan berpotensi menjadi material standar untuk bangunan tropis.

Penelitian ini memberikan dasar kuat bagi pengembangan regulasi bangunan baru yang memungkinkan adopsi material inovatif berbasis kayu. Penggunaan kayu transparan dalam proyek arsitektur bukan hanya soal efisiensi energi, tetapi juga simbol transisi menuju konstruksi yang lebih circular, ramah lingkungan, dan berdaya lokal.

Kesimpulan

Kayu transparan hasil olahan dari kayu lokal seperti mahoni dan maple menunjukkan potensi besar sebagai alternatif kaca dalam aplikasi bangunan hemat energi. Dengan tingkat transparansi tinggi, kekuatan struktural yang baik, serta kemampuan pendinginan pasif yang signifikan, material ini cocok digunakan di wilayah tropis seperti Indonesia.

Penelitian ini menegaskan pentingnya pengembangan material berbasis sumber daya lokal yang ramah lingkungan, sekaligus menunjukkan bahwa pendekatan ilmiah dapat menghasilkan solusi nyata untuk tantangan energi di masa depan. Dengan potensi aplikatif yang luas, kayu transparan bisa menjadi ikon arsitektur hijau abad ke-21.

Daftar Pustaka

Hendinata, L. K., Siddiq, N. A., Utami, S. S., Fikri, A. I. R., Suprapto, M. A., & Prilia, R. (2023). Delignified wood biocomposites as sustainable and transparent materials for passive cooling applications. Wood Material Science & Engineering. https://doi.org/10.1080/17480272.2023.2240295