Kita semakin sering mendengar tentang material ramah lingkungan, terutama yang digunakan untuk bangunan dan industri. Dunia sedang bergerak menuju masa depan yang lebih hijau, dan salah satu cara penting untuk mencapainya adalah dengan mengganti material berbasis plastik atau logam dengan bahan alami yang bisa diperbarui. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti mulai melirik serat alami seperti sisal dan flax sebagai bahan penguat dalam komposit. Kedua tanaman ini menghasilkan serat yang kuat, ringan, dan bisa terurai secara alami. Ini berarti mereka tidak hanya kuat, tetapi juga jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan serat sintetis.

Sebuah penelitian terbaru mengembangkan material baru dari serat sisal dan flax yang ditenun dalam bentuk tiga dimensi, kemudian digabungkan dengan resin berbasis bio. Material ini disebut tiga dimensi orthogonal woven sisal flax hybrid biocomposite. Walaupun namanya terdengar rumit, konsepnya cukup sederhana. Bayangkan kain yang tidak hanya ditenun ke kiri dan ke kanan, tetapi juga memiliki arah tenunan tambahan sehingga membentuk struktur tiga dimensi. Tenunan seperti ini membuat material menjadi lebih kokoh dan stabil.

Baca juga artikel tentang: Menghubungkan Kesehatan dan Lingkungan: Dampak Positif Bangunan Hijau terhadap Kesehatan Penghuni

Para peneliti ingin mengetahui apakah teknik penenunan tiga dimensi ini benar benar memberikan keunggulan dibandingkan teknik komposit biasa yang hanya berupa lapisan lembaran. Untuk itu, mereka melakukan serangkaian pengujian mekanik, termal, dan akustik. Mereka juga membangun model komputer untuk memahami bagaimana gaya bekerja di dalam material ini. Tujuannya tidak hanya membuktikan bahwa material ini lebih baik, tetapi juga memahami mengapa bisa lebih kuat.

Proses pembuatan komposit bio-berbasis dari serat sisal melalui teknik tenun tekstil tiga dimensi hingga menjadi struktur komposit 3D yang kuat (Su, dkk. 2025).

Hasilnya cukup mengejutkan. Material komposit berbasis serat sisal dan flax yang ditenun secara tiga dimensi menunjukkan kekuatan lentur yang jauh lebih tinggi dibandingkan komposit berbasis lapisan. Kekuatan lenturnya meningkat hampir 40 persen. Bahkan kekuatan gesernya meningkat lebih dari 80 persen. Peningkatan yang besar ini terjadi karena struktur tiga dimensi membantu mendistribusikan beban ke seluruh jaringan serat sehingga material tidak mudah retak atau patah.

Model komputer yang dibuat para peneliti menunjukkan bahwa serat yang ditempatkan tegak lurus bidang utama memiliki peran besar dalam meningkatkan kekuatan. Serat serat ini membantu material bertahan terhadap gaya yang datang dari berbagai arah, bukan hanya satu sisi. Dengan kata lain, material ini bukan hanya kuat di permukaan, tetapi juga kuat secara struktur di dalam.

Selain kekuatan mekanik, material ini juga diuji untuk kemampuan menghantarkan panas dan meredam suara. Hasilnya menunjukkan bahwa komposit ini memiliki kemampuan isolasi panas yang baik. Artinya, material ini mampu mengurangi perpindahan panas melalui dinding atau panel yang terbuat darinya. Ini sangat penting dalam dunia bangunan karena material yang mampu menghambat aliran panas dapat membantu mengurangi penggunaan pendingin ruangan dan pemanas, yang pada akhirnya menurunkan konsumsi energi.

Material ini juga memiliki kemampuan peredam suara yang tinggi. Tingkat kehilangan transmisi suara yang dicapai mencapai 63 desibel. Ini berarti material ini bisa sangat berguna untuk dinding, panel akustik, atau bangunan di kawasan padat lalu lintas. Bayangkan gedung perkantoran atau rumah yang tetap tenang meski berada di jalan sibuk.

Semua keunggulan ini datang dari bahan yang tumbuh di alam, bukan dibuat di pabrik kimia. Sisal dan flax merupakan tanaman yang mudah dibudidayakan dan dapat diperbarui. Seratnya bisa terurai setelah masa pakai material berakhir. Hal ini berbeda dengan material berbasis plastik atau serat sintetis yang membutuhkan ratusan tahun untuk terurai. Dengan demikian, penggunaan material seperti ini bisa membantu mengurangi limbah jangka panjang.

Namun, keberhasilan penelitian ini bukan hanya soal kekuatan atau keberlanjutan. Inovasi sejati terletak pada teknik penenunan tiga dimensi yang diterapkan. Teknik ini membuka peluang baru untuk membuat material yang bukan hanya ramah lingkungan, tetapi juga memiliki performa tinggi. Para peneliti menyebut material ini sebagai kandidat ideal untuk aplikasi semistruktural. Ini artinya, material ini cocok digunakan pada bagian bagian yang membutuhkan kekuatan cukup tinggi tetapi tidak menanggung beban ekstrem seperti kolom utama gedung.

Contohnya termasuk panel bangunan, komponen otomotif ringan, interior pesawat, panel akustik, atau elemen dekoratif yang juga berfungsi sebagai insulasi. Jika diterapkan secara luas, material ini bisa menggantikan plastik penguat serat kaca yang selama ini menjadi standar, tetapi memiliki dampak lingkungan jauh lebih besar.

Tentu saja masih ada tantangan. Produksi massal material ini harus mempertimbangkan biaya, konsistensi kualitas serat alami, dan ketahanan terhadap kelembaban atau cuaca. Namun, penelitian ini memberikan bukti kuat bahwa teknologi tekstil canggih bisa digabungkan dengan bahan alami untuk menghasilkan material masa depan yang lebih berkelanjutan.

Kita sedang berada di masa transisi. Dunia membutuhkan material baru yang tidak hanya kuat dan tahan lama, tetapi juga tidak merusak bumi. Serat alami yang ditenun secara tiga dimensi memberikan harapan bahwa masa depan industri tidak harus bergantung pada bahan yang mencemari. Dengan penelitian lanjutan dan dukungan industri, material seperti ini bisa menjadi standar baru dalam pembangunan yang ramah lingkungan.

Penelitian ini menunjukkan bahwa inovasi tidak selalu datang dari penemuan bahan kimia baru. Terkadang, kita hanya perlu melihat kembali ke alam dan menggabungkannya dengan teknologi modern. Dari tanaman sederhana seperti sisal dan flax, lahirlah material cerdas yang kuat, ringan, meredam suara, menahan panas, dan tetap ramah lingkungan. Ini bukan hanya langkah maju dalam dunia material, tetapi juga langkah kecil menuju planet yang lebih sehat.

Baca juga artikel tentang: Gedung Yang Bisa Berpikir: Standar Baru Mengukur Smart Building

REFERENSI:

Su, Jinhui dkk. 2025. Advanced three-dimensional textile technique for fabrication of sisal/flax hybrid fiber green biocomposite with enhanced mechanical, thermal, and sound isolation properties. Industrial Crops and Products 223, 120174.