Helm Lebih Kuat dengan Pola Jaring Laba-laba

Rabu, 24 Nopember 2010

Bagi masyarakat Indonesia, terutama kalangan menengah ke bawah, sepeda motor merupakan wahana transportasi andalan untuk menunjang aktivitas sehari-hari. Banyak orang beranggapan dengan mengendarai sepeda motor pengeluaran bisa lebih dihemat ketimbang menggunakan kendaraan umum.

Selain karena alasan penghematan, maraknya sepeda motor di jalan-jalan juga dikarenakan semakin banyaknya tawaran kredit kepemilikan kendaraan roda dua tersebut. Bahkan, masyarakat dimanjakan dengan fasilitas cicilan kredit yang ringan. Karenanya, tidak heran jika pertumbuhan sepeda motor terus meningkat dari tahun ke tahun.

Seiring pertambahan sepeda motor yang lalu lalang di jalan raya, risiko kecelakaan lalu lintas pun semakin tinggi. Badan Kesehatan Dunia PBB (World Health Organization/ WHO) mencatat jumlah korban yang meninggal akibat kecelakaan sepeda motor di dunia mencapai 1,2 juta orang per tahun. Dari hasil analisis diketahui kebanyakan korban yang meninggal mengalami luka di kepala.

Selain mengakibatkan kematian, kecelakaan tersebut juga kerap menyebabkan korban mengalami cacat tubuh. Khusus di Indonesia, angka kecelakaan sepeda motor setiap tahunnya mengalami peningkatan. Mengacu data, setidaknya pada 2009 terjadi 6.608 kasus kecelakaan.

Dari jumlah total korban, sekitar 88 persen korban mengalami luka di kepala dan mengakibatkan kematian serta cacat fisik. Dengan merujuk kondisi tersebut, pemerintah melalui SK Menteri Per industrian Nomor 40/M-IND/ Per/6/2008 mewajibkan pembuatan helm ber-Standar Nasional Indonesia (SNI). Begitu pula halnya dengan pengendara kendaraan roda dua, wajib memakai helm bertanda SNI.

Persyaratan itu di mak sudkan demi meningkatkan ke amanan dan keselamatan dalam ber kendara bagi pengendara motor. Berdasarkan alasan keamanan dan keselamatan itu pula, dua peneliti muda, Irene Giarto dan Jessica Cleine, tertarik untuk membuat helm dengan bahan yang kuat. Setelah melakukan beberapa riset, kedua finalis Lomba Karya Ilmiah Remaja (LKIR) tahun 2010 itu akhirnya membuat helm dari serat berpola jaring laba-laba.

Helm yang kuat dan memenuhi standar keamanan mesti memenuhi beberapa ketentuan, di antaranya memiliki daya serap terhadap daya kejut dan penetrasi yang baik, memiliki tingkat keefektifan sistem penahan yang tinggi, memiliki sistem penahan dengan tali pemegang yang kuat, lolos uji ketahanan tali dari pergeseran dan keausan, lolos uji dampak miring, memiliki pelindung dagu, serta lolos uji ketahanan material dari panas.

Irene dan Jessica, keduanya masih tercatat sebagai pelajar kelas II SMA Santa Laurensia, Serpong, Tangerang, Banten, itu kemudian mencoba menemukan materi yang kuat tetapi ringan dari bahan alami untuk membentuk struktur komposit. Keduanya juga berupaya untuk memanfaatkan serat alami sebagai bahan dasar helm. Pertimbangan mereka, berdasarkan aturan, bahan helm hendaknya tidak terbuat dari logam.

Selain itu, helm juga harus dapat ditempatkan di ruang terbuka dengan suhu 55 derajat celcius, tidak terpengaruh oleh radiasi sinar ultraviolet, tidak boleh lapuk, dan tidak menimbulkan iritasi pada kulit. Untuk bahan helm, Irene dan Jessica memilih menggunakan resin. Resin merupakan bahan yang berwujud kental sepertim lem dengan warna bening atau hitam.

Bahan yang dipakai campuran antara resin epoxy dan resin herdaner sebagai penguat. Namun yang menjadi masalah, untuk memperkuat campuran resin itu harus dikombinasikan dengan serat sebagai kerangka helm, seperti halnya pada beton bertulang. “Struktur akan menambah kekuatan bahan komposit ketika menjadi helm nantinya,” ujar Irene.

Dia menjelaskan ada tiga pilihan pola anyaman yang dipakai sebagai bahan struktur untuk helm, yaitu anyaman bakul, anyaman tikar, dan anyaman berbentuk jaring laba-laba. Pola anyaman bakul terbukti kuat dipakai sebagai wadah untuk beberapa bahan pertanian. Sementara pola anyaman tikar selang-seling juga kuat dipakai untuk tikar sebagai alas tidur dan kasur.

Adapun pola anyaman jaring laba-laba, kekuatannya masih belum banyak diuji. Serat Tumbuhan Serat untuk bahan helm diambil dari tumbuhan sisal (Agave sisalana), yaitu sejenis tanaman nanas. Tanaman tersebut memiliki serat kuat pada daunnya yang panjang dan berduri. Serat sisal memiliki warna krem cenderung putih.

Apabila diraba, serat itu sedikit kaku ketimbang serat lainnya. Serat sisal memiliki keunggulan dari sisi kekuatan dan tahan terhadap air laut sehingga cocok digunakan sebagai tali. Kedua peneliti remaja itu kemudian membuat komposisi antara resin dan pola anyaman di dalamnya.

Caranya, pertama, resin dimasukkan ke dalam cetakan berukuran 15 X 15 sentimeter dengan ketebalan 5 milimeter. Selanjutnya, campuran resin dan resin hardener dimasukkan bersamaan, kemudian serat digelar di atas resin. Proses berikutnya, resin penutup dituangkan di atasnya. “Campuran ditekan dengan kekuatan tangan saja agar memadat.

Campuran akan memadat dan kering setelah 4 sampai 5 jam. Pada saat itulah bahan komposit dinyatakan jadi,” terang Jessica. Untuk mengatahui kekuatan bahan komposit itu, Irene dan Jessica mencoba melakukan pengujian dengan menggunakan peluru pejal.

Mereka menguji 25 pola, setiap pola terdiri dari 5 sampel uji dengan peluru pejal yang dijatuhkan dari ketinggian sekitar 1 meter. Langkah itu dilakukan untuk mengetahui tingkat penetrasi area kerusakan. Berat peluru pejal pada beban awal sebesar 1,33 kilogram. Berat itu terus ditambah sebesar 100 gram setiap kali pengujian.

Jadi, hingga 10 kali pengujian, berat peluru pejal bisa mencapai 2,33 kilogram. Pada beban seberat itu, papan komposit mengalami beberapa kerusakan. Hasil uji coba penyerapan energi potensial yang diterima atau diserap papan komposit dengan pola anyaman tikar memiliki kekuatan rata-rata 9 joule. Jenis anyaman bakul memiliki kekuatan penyerapan 15 joule, dan pola anyaman jaring laba-laba berkekuatan 15 joule.

Berdasarkan hasil uji coba pula diketahui kerusakan pada pola anyaman tikar mencapai 0,0035 meter persegi. Sementara pada pola bakul kerusakannya mencapai 0,0025 meter persegi dan pola jaring laba-laba hanya 0,001 meter persegi. Grafik tingkat penetrasi penetrasi rata-rata dari papan komposit pola anyaman tikar 0,035 meter, pola anyaman bakul 0,045 meter, dan pola anyaman sarang laba-laba 0,030 meter.

Dari hasil uji kekuatan itu Irene menyimpulkan ternyata pola anyaman sarang laba-laba memiliki kekuatan lebih bagus ketimbang pola tikar dan bakul. Bukan hanya itu, penyerapan energi potensial dari benturan juga lebih baik. Tingkat penetrasi papan pejal terhadap bahan berpola anyaman sarang labalaba pun diketahui paling kecil.

Namun demikian, baik Irene maupun Jessica, belum puas dengan hasil tersebut karena alat uji yang mereka gunakan masih sederhana. Oleh karena itu, keduanya berencana untuk melakukan uji coba dengan alat yang lebih bagus untuk mengetahui seberapa jauh tingkat kerusakan bahan.

Setelah proses uji coba yang lebih akurat dilakukan, Irene dan Jessica merekomendasikan agar pola anyaman sarang laba- laba dibuat menjadi serat dalam pembuatan helm.

hay/L-2

Ditulis oleh Haryo Brono/Koran Jakarta