Meskipun elektrostatik telah dikenal sejak abad ke-18 dan merupakan bagian tak ternilai dari fisika, tidak banyak aplikasi dan penemuan yang didasarkan pada prinsip elektrostatik. Salah satu satu penemuan yang bisa dikatakan sangat penting di bidang elektrostatik pada masa itu adalah penangkap petir dari Benjamin Franklin.Mungkin kita masih ingat tentang eksperimen yang dilakukan oleh Benjamin Franklin dengan menaikkan layang-layang di saat petir menyambar untuk membuktikan bahwa awan dan petir itu bermuatan listrik. Cerita dan eksperimen ini bisa dilihat di www.pbs.org/benfranklin/exp_shocking.html. Sungguh menarik karena ada simulasinya segala. Kita juga diajari bagaimana membuat layang-layang!
Dengan membuat pengecualian untuk penangkap petir diatas, baru setelah permulaan abad ke-20 ditemukan aplikasi industri yang pertama dari elektrostatik. Pada tahun 1906, Frederick Cottrell menemukan elektrofilter [electrofilter] atau pengaring elektrostatik [electrostatic precipitator]. Revolusi industri telah menempatkan jejak hitamnya pada lingkungan, dan sumber pencemaran terbesar adalah hasil pembakaran dari industri berat. Elektrofilter merupakan terobosan yang sungguh berarti karena dapat menangkap abu dari asap yang berasal dari hasil pembakaran, misalnya pada pembangkit tenaga listrik berbahan bakar batubara. Sukar untuk membayangkan tingkat polusi pada masa sekarang tanpa penemuan ini – yang pada prinsipnya sangat sederhana tetapi merupakan hasil penemuan yang cemerlang.
Penyaring elektrostatik hanya satu permulaan. Segera setelah itu, ditemukan metoda untuk memisahkan campuran partikel yang berbeda jenisnya, diikuti oleh metoda pengecatan dengan semprotan secara elektrostatik dan juga metoda pelapisan dengan eletrostatik. Semua proses ini pada dasarnya adalah sangat sederhana. Akan tetapi lain dengan hasil pekerjaan Chester Carlson. Dengan menyandang gelar sarjana hukum dan fisika, Carlson bekerja di kantor paten, dan karenanya memahami kebutuhan untuk menyalin atau mengopi hasil paten. Lalu, dia memutuskan untuk menciptakan alat penyalin yang lebih lebih baik. Ketika dia memilih kombinasi elektrostatik dan fotokonduktivitas sebagai prinsip dasar kerjanya, hampir semua orang setuju bahwa kombinasi ini tak akan bekerja. Dan setiap orang hampir benar. Akan tetapi Carlson tidak putus asa, setelah bertahun-tahun melakukan percobaan, hasil akhirnya adalah proses fotokopi yang kita kenal sekarang. Meskipun prosesnya tidak hanya melibatkan elektrostatik, orang masih mengenalinya sebagai aplikasi dari elektrostatik.
Pada masa selanjutnya, efek elektrostatik mulai menakutkan dan memberi kesan buruk. Dimulai pada tahun 1930-an, pada saat itu ledakan pada gudang penyimpanan peluru dilaporkan terjadi hampir setiap minggu di bagian tengah Amerika. Dengan kejadian ini dan bertambahnya ledakan di ruang operasi di rumah sakit dan laboratorium kimia dan farmasi, orang menyebut bahwa penyebab ledakan adalah listrik statik! Sangat alami untuk menganggap bahwa pelepasan elektrostatik [electrostatic discharge] adalah pemantik atau sumber penyala dari ledakan-ledakan seperti itu.
Elektrostatik atau Listrik statik – sampai sekarang – lebih dari hanya sekedar ledakan. Pada tahun 1930-an, listrik statik sudah menyusahkan industri percetakan begitu juga industri tekstil : misalnya kertas yang menempel satu sama lain, juga serat yang menggumpal dan susah dikontrol selama pemintalan dan penenunan. Dengan pengembangan semua jenis material polimer di tahun 1940 dan 1950-an seperti nilon, orlon dan teflon – listrik statik masuk menjadi bagian dalam rumah tangga. Orang mengenali listrik statik sebagai sumber/penyebab kenapa kain baju lengket ke tubuh atau penyebab kenapa layar TV dan monitor kotor. Dan konon, listrik statik juga disalahkan karena menyebabkan sakit kepala dan menghancurkan keseimbangan antara ion negatif yang baik dan ion positif yang jahat di udara.
Akhirnya, elektrostatik lebih banyak dikenal karena efek perusaknya. Pada tahun 1960-an, efek perusakan listrik statik menyebar ke tempat yang baru : dunia elektronik. Beberapa orang menganggap kehadiran MOSFET (metal oxide semiconductor field-effect transistor) sebagai permulaan perioda ini. Disini efek listrik statik mulai dikenal sebagai ESD (Electrostatic Discharge). Komponen elektronik yang berukuran makin kecil dan berkemampuan makin canggih, membuatnya makin sensitif terhadap ESD. Diperkirakan ESD menyebabkan industri elektronik mengalami kerugian jutaan dolar setiap tahunnya, dan karenanya kendali/kontrol ESD (ESD control) merupakan keharusan atau keniscayaan bagi industri elektronik.
Jadi, pada dasarnya kasus elektrostatik dapat dikelompokkan menjadi dua kategori, yaitu Electrostatic Discharge (ESD) dan Electrostatic Attraction (ESA). ESD selalu menjadikan elektrostatik berwajah jahat, sedangkan ESA mempunyai dua pengaruh – jahat dan baik. ESA ada karena bekerjanya gaya Columb (tarik menarik atau tolak menolak) pada elektrostatik – jika bisa dimanfaatkan maka ESA menjadikan elektrostatik berwajah baik, jika kehadirannya menganggu – maka jadilah elektrostatik berwajah buruk. Semuanya akan kita bahas tersendiri.
No comments:
Post a Comment