Courtesy of InterestingEngineering

Ilmuwan Lacak Perubahan Hidrogen dalam Baja Tahan Karat Secara Real-Time

Memahami secara real-time bagaimana hidrogen memengaruhi dan melemahkan struktur internal stainless steel agar bisa merancang material yang lebih tahan dan aman untuk sistem bahan bakar hidrogen masa depan.

09 Sep 2025, 17.12 WIB

192 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini mengungkapkan bagaimana hidrogen mempengaruhi kekuatan logam, khususnya stainless steel.
Penggunaan teknik pencitraan X-ray yang maju memungkinkan pengamatan perilaku atom secara langsung dan real-time.
Hasil penelitian ini penting untuk pengembangan material yang lebih aman dan tahan lama untuk aplikasi berbasis hidrogen.

Oxford, Inggris dan Amerika Serikat - Hidrogen mulai dianggap sebagai bahan bakar masa depan yang bersih dan ramah lingkungan. Namun, hidrogen dapat menyebabkan masalah serius pada logam, seperti stainless steel, yang digunakan di berbagai alat transportasi dan penyimpanan energi. Penelitian terbaru berfokus pada memahami bagaimana hidrogen melemahkan logam tersebut.

Peneliti dari Universitas Oxford dan Brookhaven National Laboratory melakukan eksperimen unik menggunakan sinar-X ultra-terang. Mereka mengamati logam kecil berukuran sekitar 700 nanometer secara langsung saat hidrogen disuntikkan ke dalamnya, menggunakan teknologi Bragg Coherent Diffraction Imaging.

Dari pengamatan ini, mereka menemukan hidrogen membuat dislokasi atau cacat dalam baja bergerak lebih bebas dan bahkan naik ke permukaan, proses yang biasanya tidak terjadi pada suhu ruangan. Hal ini membuat logam lebih lunak dan rentan terhadap kerusakan.

Lebih lanjut, hidrogen juga mengurangi tegangan internal di sekitar cacat, yang seharusnya membantu memperkuat logam, tapi justru membuat logam menjadi lebih lemah dari dalam. Temuan ini sangat penting untuk merancang material yang lebih tahan terhadap pengaruh hidrogen.

Penelitian ini membuka jalan untuk menciptakan paduan logam baru yang lebih kuat dan aman untuk digunakan dalam pesawat bertenaga hidrogen, reaktor fusi, dan infrastruktur lainnya. Hasil ini akan membantu insinyur dan ilmuwan merancang teknologi energi bersih yang lebih handal di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/oxford-hydrogen-stainless-steel

Analisis Kami

"Penelitian ini benar-benar menembus batas pemahaman kita tentang interaksi hidrogen dengan struktur material pada level atomik, sebuah kemajuan yang sangat langka dan penting. Dengan metode pengamatan real-time yang non-destruktif, kita kini bisa membuat material yang jauh lebih aman untuk mendukung transisi energi hijau tanpa mengorbankan kekuatan dan ketahanan logam."

Analisis Ahli

Dr. David Yang

"Observasi real-time ini adalah terobosan besar yang memungkinkan kita memahami perilaku hidrogen dalam logam secara mendalam, kunci untuk menciptakan teknologi energi masa depan yang lebih aman."

Prof. Felix Hofmann

"Hasil yang mengejutkan ini membuka paradigma baru dalam ilmu material, terutama dalam pemodelan dan desain alloy yang tahan terhadap embrittlement hidrogen."

Prediksi Kami

Pengembangan paduan logam baru yang tahan terhadap embrittlement hidrogen akan mempercepat penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar utama pada sektor penerbangan dan energi bersih di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang diteliti oleh tim peneliti dari Universitas Oxford dan Laboratorium Nasional Brookhaven?

Tim peneliti meneliti dampak hidrogen pada stainless steel dan bagaimana cacat internal dalam logam berperilaku ketika terpapar hidrogen.

Mengapa hidrogen dianggap sebagai sumber energi yang bersih?

Hidrogen dianggap sebagai sumber energi yang bersih karena potensinya untuk digunakan dalam sektor-sektor yang sulit untuk dekarbonisasi, seperti pengiriman dan penerbangan.

Apa yang diamati tim peneliti tentang perilaku dislokasi dalam stainless steel ketika terpapar hidrogen?

Tim peneliti mengamati bahwa hidrogen membuat dislokasi bergerak dan membentuk ulang lebih mudah, serta menunjukkan pergerakan mencolok yang tidak umum pada suhu kamar.

Apa teknik yang digunakan oleh para peneliti untuk mempelajari efek hidrogen pada stainless steel?

Para peneliti menggunakan teknik Bragg Coherent Diffraction Imaging yang memanfaatkan sinar-X ultra-cemerlang untuk mempelajari efek hidrogen pada stainless steel secara real-time.

Bagaimana hasil penelitian ini dapat digunakan untuk industri yang berkaitan dengan hidrogen?

Hasil penelitian ini dapat membantu insinyur untuk memodel dan memprediksi kinerja material dalam lingkungan yang kaya hidrogen, serta mendesain paduan baru yang tahan terhadap embrittlement.