Tehnologi Nano Telah Digunakan Ribuan Tahun Yang Lalu Untuk Membuat Pedang Paling Tajam Sedunia

Zaman dulu, pedang merupakan senjata yang sangat umum digunakan untuk berperang. Seperti di salah satu contoh film seperti Lord of the Ring series, dan The Last Samurai yang mana dalam film itu mengenai pedang manakah yang paling hebat. Dan disini akan dibahas salah satunya. Apakah pedangnya para Samurai yang bernama Katana atau pedang para pejuang Islam yang dalam literatur sains kekinian disebut sebagai Damascus sword. Di dunia nyata ini ternyata ada sebuah komentar dari ahli pedang damaskus yang tulisannya dimuat di majalah Scientific American (SA) berikut:
And those with Damascus sword- which westerners first encountered during the Crusades against the Muslim nation-had what some consider to be the best sword of all –John D Verhoeven, SA Vol.284, Jan 2001

Pedang Paling Tajam Sedunia

Dan konon ceritanya, pedang damaskus mampu membelah kain sutera menjadi dua bagian di udara. Anda bisa banyangkan setajam apakah pedang ini. Dan jangan bayangkan lebih lanjut jika pedang ini mengenai leher.

By the way, bicara soal pedang. Apakah karakter yang dibutuhkan oleh sebuah pedang? Pedang harus punya dua karakter utama pertama adalah tajam, dan kedua adalah tangguh. Tajam tentunya cukup jelas; harus dapat memotong sasaran menjadi bagian yang sempurna. Dan tangguh adalah kemampuan untuk menyerap energi sebesar mungkin tanpa harus patah, tangguh lawannya adalah getas atau brittle (mudah patah/pecah). Tangguh ini adalah mirip seperti sifat palu yang digunakan untuk membelah batu. Tidak seperti sifat bodi kendaraan balap F1 yang ketika tabrakan hancur berkeping-keping. Tentunya, adalah sangat menghawatikan, kalau misalnya pedang harus patah di tengah medan perang ketika melawan pedang musuh.

Menjadi masalah kemudian dua karakter diatas tajam dan tangguh adalah suatu karakter yang saling berkebalikan. Tajam cenderung getas dan tangguh cenderung tidak tajam. Atau dengan kata lain ketika seorang menaikkan ketajaman (catatan: tajam hampir sama dengan keras), ketangguhan cenderung turun dan begitu sebaliknya. Sehingga tantanganya adalah mengkombinasikan dua karakter itu menjadi satu seutuhnya; tangguh sekaligus tajam.

Untuk mendapatkan sifat itu pembuat pedang (empu/smith) sering menggunakan teknik tempa dengan menggabungkan dua baja yang mempunya sifat tangguh dan sifat tajam/keras. Caranya dengan menaruh baja keras di bagian luar (sisi tajam) dan baja tangguh pada bagian dalam pedang kemudian menempanya berulang kali. Sehingga dua baja dengan karakter beda itu menjadi satu dalam pedang. Cara ini sering juga disebut dengan pattern welding. Katana dari Jepang dan juga Keris dari Indonesia dibuat dengan metode ini. Tapi tidak dengan pedang damaskus.

Itulah yang kemudian mejadi unik, sebab sampai sekarang metode exact pembuatan pedang ini more or less masih misterius. Meski ada beberapa ahli yang mengklaim telah berhasil membuat pedang tiruannya, namun ada juga beberapa ahli yang masih meragukannya. Sebab ternyata berdasarkan observasi dengan alat yang modern dan canggih. Jika dilihat jauh lebih dalam lagi ke struktur pedang damaskus, terdapat sesuatu struktur yang canggih yaitu struktur carbon nanotube (ditemukan baru pada tahun 1991). Ahli diatas, yang mengklaim telah berhasil membuat pedang damaskus tiruan belum membuktikan bahwa dalam struktur lebih dalam ia juga menemukan struktur yang sama- carbon nanotubes tadi.

Hingga kini teknologi metalurgi yg paling canggih pun belum mampu membuat pedang yg lebih tajam dari Pedang Damascus. Pedang Damascus adalah pedang yg paling tajam di dunia, lebih tajam daripada Katana Jepang maupun Kris Indonesia. Selain kuat, baja Damascus juga sangat lentur sehingga betul2 sempurna untuk dijadikan pedang atau pisau.

Struktur nanotube, Diambil dari Wikipedia
Tapi apa itu nanotubes? Dilihat dari asal katanya nano yang adalah ukuran, yaitu 1 nanometer sama dengan 1 per satu milyar meter. Anda bisa membayangkan betapa sungguh sangat kecil itu. Tube adalah suatu bentuk seperti pipa, lihat gambar di atas (dalam dunia engineering istilah tube tidak sama dengan pipa). Carbon nanotubes adalah struktur lain dari atom karbon yang sama dengan atom karbon pada grafit yang sering kita temui sebagai bahan ujung pensil. Dan sama juga dengan atom karbon pada diamond. Dengan kata lain perbedaaannya hanya ada pada struktur kristalnya.

Struktur nanotube, Diambil dari Wikipedia

Lalu apa hubungangannya dengan ketangguhan dan ketajaman pedang? Carbon nanotubemempunyai karakter yang luar biasa, kekuatannya 20-30 kali kekuatan baja paling kuat, demikian juga dengan kekerasannya. Jadi jika misalnya seutas kawat dengan diameter sekian milimeter mampu menahan sepenuhnya tubuh satu orang unuk menggantungkan diri dari sebuah helikopter, maka hanya dibutuhnya kawat nanotubes dengan luas penampang 1/20 dari luas penampang baja tadi. Put another way, dengan luas penampang yang sama, kawat carbon nanotube dapat menahan kurang lebih 20 kali beban yang mampu ditahan kawat baja tadi.

Baja pada umumnya mempunyai fasa dominan yang disebut ferit yang sifatnya lunak. Namun pada baja pedang damaskus, terdapat struktur (fasa) carbon nanotubes yang sangat kuat.Stuktur carbon nanotube tadi terdistribusi tertentu di dalam ferit, sedemikian hingga menghasilkan kombinasi sifat akhir yang sangat luar biasa. Itulah pedang yang ditakuti para ksatria Eropa beratus-ratus tahun.

Dan sampai saat ini belum ada scientists yang bisa menemukan bagaimana cara membuat carbon nanotubes dalam struktur mikro baja. Termasuk bagaimana membuat pedang damaskus dengan struktur yang sama seperti aslinya. Pelajaran penting dan mencengangkan lainnya adalah, dengan pengalaman ternyata suatu masyarakat bisa menciptakan sesuatu karya yang elegan, bahkan bisa dibilang melebihi sejarah pengetahuan itu sendiri. Luar biasa!

Teknik pembuatan pedang ini begitu rahasia sehingga hanya beberapa keluarga pandai besi di daerah Damaskus saja yang menguasainya, ini juga sebabnya teknik pembuatan baja Damaskus akhirnya punah. Hingga kini teknologi metalurgi yg paling canggih pun belum mampu membuat pedang yg lebih tajam dari Pedang Damaskus.Bisa dikatakan para ilmuwan muslim di timur tengah telah mencapai teknologi nano sejak seribu tahun yg lalu. Beberapa ahli metalurgi modern mengaku berhasil membuat baja yg sangat mirip dengan baja Damaskus , namun tetap belum berhasil meniru 100%. Teknik pembuatan Pedang Damaskus termasuk salah satu pengetahuan Islam yg terhilang. Pedang, tombak dan Pisau Damaskus yg tersisa kini tersebar di berbagai Museum di seluruh dunia.

Gambar pedang Damaskus dari Majalah Muse
Sumber :  tms.org

               nature.com
               warnoise.wordpress.com