Gambar Ilustrasi AI

FORMOSA NEWS - Jakarta - Industri pertahanan global kini memasuki babak baru dalam pengembangan sistem perlindungan personel yang lebih ringan dan efisien. Peneliti Indonesia dari Program Studi Industri Pertahanan, Fakultas Teknologi dan Teknik Pertahanan, Universitas Pertahanan Republik Indonesia (Unhan), sukses memetakan potensi besar grafena (graphene) turunan grafit sebagai material komposit masa depan untuk rompi anti peluru (ballistic body armor). Penelitian komprehensif yang dipublikasikan dalam Indonesian Journal of Advanced Research (IJAR) edisi Mei 2026 ini dipimpin oleh Isya Rahma Hanifah bersama dua rekannya, Timbul Siahaan dan Edy Sulistyadi. Temuan mereka menunjukkan bahwa material berbasis karbon berskala nano ini mampu memberikan perlindungan optimal dari ancaman proyektil berkecepatan tinggi sekaligus menjaga mobilitas prajurit di lapangan.

Selama beberapa dekade terakhir, dunia militer dan penegak hukum sangat bergantung pada rompi anti peluru konvensional. Penggunaan pelat baja atau keramik memang menawarkan ketahanan penetrasi yang sangat kuat, namun bobotnya yang berat dan sifatnya yang kaku sering kali mengorbankan kenyamanan operasional dan membatasi pergerakan taktis penggunanya dalam jangka panjang. Meskipun material serat modern seperti Kevlar, aramid, dan Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) telah diadopsi karena memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang baik, peningkatan level proteksi balistik biasanya menuntut penambahan lapisan material. Konsekuensinya, rompi menjadi lebih tebal, lebih berat, serta tetap rentan terhadap risiko deformasi belakang pelat (backface deformation) yang memicu trauma tumpul mematikan akibat hantaman energi peluru. Oleh karena itu, kebutuhan akan material alternatif yang lebih ringan, kuat, dan efisien dalam meredam energi kinetik menjadi sangat mendesak.

Guna mengatasi tantangan tersebut, Isya Rahma Hanifah dan tim peneliti dari Universitas Pertahanan melakukan studi mendalam menggunakan metode Systematic Literature Review (SLR). Mereka menyaring dan menganalisis secara ketat lebih dari 90 publikasi ilmiah global dari pangkalan data bereputasi seperti Scopus, ScienceDirect, dan Springer yang terbit sepanjang tahun 2016 hingga 2026. Dari proses seleksi ketat tersebut, terpilih 32 studi utama yang menguji karakteristik mekanis, mekanisme penyerapan energi balistik, sistem komposit hibrida, hingga metode fabrikasi dari grafena berbasis grafit. Melalui pendekatan kualitatif ini, tim peneliti berhasil merangkum formulasi terbaik dan memetakan solusi atas hambatan teknis yang selama ini menghalangi implementasi grafena dalam skala industri pertahanan.

Grafena sendiri merupakan material dua dimensi berkekuatan luar biasa yang diekstraksi dari struktur grafit melalui proses eksfoliasi maupun oksidasi-reduksi. Berbeda dengan grafit biasa yang rapuh karena ikatan antar-lapisannya lemah, grafena terdiri dari satu lapisan atom karbon tunggal yang tersusun rapat dalam kisi heksagonal mirip sarang lebah. Struktur unik inilah yang memberikan sifat mekanis super, termasuk kekuatan tarik (tensile strength) yang fantastis mencapai 130 Giga Pascal (GPa) dan modulus elastisitas mendekati 1 Tera Pascal (TPa). Angka ini jauh melampaui kemampuan Kevlar yang hanya memiliki kekuatan tarik sekitar 3,0 GPa dan aramid di kisaran 3,15 GPa. Meski memiliki performa mekanis yang jauh lebih kokoh, grafena tetap mempertahankan karakteristiknya yang sangat ringan, menjadikannya kandidat terbaik untuk rompi anti peluru masa depan.

Temuan utama dalam penelitian ini mengungkap mekanisme perlindungan mutakhir grafena saat menghadapi benturan proyektil. Ketika sebutir peluru menghantam permukaan komposit yang diperkuat grafena, ikatan kovalen karbon-karbon yang sangat kuat dalam material tersebut langsung merambatkan gelombang tegangan (stress-wave propagation) secara radial dengan kecepatan ekstrem. Mekanisme ini memaksa energi kinetik masif dari peluru langsung menyebar luas ke seluruh permukaan material dalam hitungan milidetik, alih-alih memusat pada satu titik hantaman saja. Selain itu, grafena bekerja sebagai penahan retakan (crack deflection), yang membelokkan arah rambat kerusakan struktural dan meningkatkan energi patahan yang dibutuhkan proyektil untuk menembus rompi. Efek sinergis ini terbukti mampu meningkatkan kecepatan batas balistik (ballistic limit velocity atau V50) secara signifikan sekaligus meminimalkan deformasi belakang pelat yang sering menyebabkan cedera organ dalam bagi pemakainya.

Namun, mengaplikasikan grafena sebagai material tunggal bukanlah solusi yang tepat karena sifatnya yang cenderung getas pada skala makro. Oleh karena itu, Isya Rahma Hanifah dan kolega menjelaskan bahwa masa depan material pertahanan terletak pada sistem komposit hibrida. Grafena paling efektif digunakan sebagai penguat nano (nanofiller) di dalam matriks polimer seperti epoksi, atau dipadukan langsung dengan serat balistik konvensional seperti Kevlar, aramid, dan UHMWPE. Integrasi grafena ke dalam jaringan serat Kevlar atau aramid tidak hanya meningkatkan kekakuan struktur pertahanan secara drastis, tetapi juga mengoptimalkan ikatan antar-antarmuka material, sehingga rompi tidak mudah mengalami delaminasi atau pengelupasan lapisan saat ditembus peluru berulang kali.

Meskipun potensi komposit hibrida grafena ini sangat menjanjikan bagi dunia militer, pendidikan, dan industri manufaktur pertahanan, tim peneliti Universitas Pertahanan juga menggarisbawahi sejumlah tantangan besar sebelum rompi ini diproduksi massal. Masalah utama terletak pada tingginya biaya produksi grafena berkualitas tinggi serta keterbatasan skalabilitas pabrikasi. Selain itu, lembaran grafena memiliki kecenderungan alami untuk menggumpal (agglomeration) akibat gaya van der Waals. Jika grafena tidak terdispersi secara homogen dalam matriks polimer, gumpalan tersebut justru akan bertindak sebagai titik cacat baru yang melemahkan kekuatan rompi. Riset menunjukkan performa mekanis rompi akan meningkat tajam pada fraksi volume grafena yang optimal, namun akan langsung menurun jika konsentrasinya berlebihan akibat masalah dispersi tersebut.

Ke depan, Isya Rahma Hanifah merekomendasikan agar fokus riset selanjutnya diarahkan pada optimasi teknik dispersi kimia dan eksplorasi smart armor (rompi pintar). Dengan memanfaatkan konduktivitas termal dan elektrik grafena yang unggul, rompi masa depan tidak hanya berfungsi sebagai tameng fisik, tetapi juga dapat diintegrasikan dengan sensor pintar berskala nano untuk mendeteksi lokasi hantaman peluru, perubahan suhu tubuh prajurit, maupun degradasi struktural rompi secara langsung (real-time). Kerja sama yang erat antara lembaga riset, universitas, industri pertahanan, dan institusi pembuat kebijakan publik sangat dibutuhkan untuk mempercepat komersialisasi teknologi ini demi mewujudkan kemandirian alutsista perlindungan personel yang canggih.

Profil Singkat Penulis: Isya Rahma Hanifah, S.T., M.T. merupakan peneliti dan akademisi di Program Studi Industri Pertahanan, Fakultas Teknologi dan Teknik Pertahanan, Universitas Pertahanan Republik Indonesia (Unhan). Ia memiliki keahlian mendalam di bidang material pertahanan (defense materials), rekayasa nanokomposit, serta analisis karakteristik balistik. Bersama dengan Ir. Timbul Siahaan, M.M. dan Dr. Edy Sulistyadi, M.Si., ia aktif mengembangkan inovasi material ringan berkinerja tinggi guna mendukung kemandirian teknologi pertahanan nasional.

Sumber Penelitian:

Judul Artikel Jurnal: Graphite-Derived Graphene-Based Composites for Ballistic Body Armor: A Systematic Literature Review
Penulis: Isya Rahma Hanifah, Timbul Siahaan, Edy Sulistyadi
Nama Jurnal: Indonesian Journal of Advanced Research (IJAR)
Tahun Publikasi: 2026
Volume & Halaman: Vol. 5, No. 5, Halaman 665-682

DOI Resmi: https://doi.org/10.55927/ijar.v5i5.16568