Industrialisasi, Sistem Produksi

Menyulap Material Sesuai Selera Pemesan, Berguna bagi Disabilitas

ShareGunakan pola struktur khusus untuk membentuk atau menyulap material sesuai selera pemesan. Apakah plastik, baja, kristal, kaca rapuh,  polimer, dan kayu cocok...

Written by Erwin Prasetyo · 2 min read >
Menyulap Material Sesuai Selera Pemesan

Gunakan pola struktur khusus untuk membentuk atau menyulap material sesuai selera pemesan. Apakah plastik, baja, kristal, kaca rapuh,  polimer, dan kayu cocok sebagai bahan aplikasi?

Menyulap Material Sesuai Selera Pemesan
The Auxetic Cube adalah benda yang disusun sedemikian rupa yang dapat bereaksi secara cerdas terhadap beban yang berbeda. Dengan tekanan ringan, alat menyesuaikan bentuk sesuai kekuatan tertentu da tetap kaku di lokasi yang sempit. Menyulap material sesuai selera pemesan, berguna bagi disabilitas (Foto/©: Fraunhofer IWM)

                                                      

Orang cerdas dan baik selalu berbagi pengetahuan kepada orang lain. Seperti tim peneliti di Institut Fraunhofer untuk Mekanika Bahan IWM yang sukses mengembangkan suatu proses yang menghasilkan polimer, logam atau keramik dengan teknologi pola struktur yang spesifik.

Pola-pola atau teknologi yang mereka ciptakan memberikan material klasik mempunyai kemampuan baru—tim peneliti menyebut sebagai “materi yang dapat diprogram“.

Teknologi pola struktur itu merupakan bidang aplikasi yang sama sekali baru yang akan terus dilakukan dan dikembangkan di masa depan.

Kaca keras dan rapuh, keramik halus yang tahan korosi, dan bahan plastik yang mudah lentur seperti sol sepatu atau berubah menjadi keras seperti CD—semua bahan dapat dibentuk.

Banyak bahan atau material yang dapat kita gunakan bergantung pada tujuan atau manfaat suatu produk yang mau dibentuk atau diproduksi. Kita  bebas memilih bahan yang tepat dan sesuai dengan keinginan dan rencana (desain).

Akan tetapi, ada batasannya lho demikian rilis Fraunhofer IWM. Beberapa bahan yang dikecualikan untuk aplikasi tertentu. Meski bahan-bahan itu memiliki sifat yang tepat—sebutlah plastik yang pada suhu tinggi atau baja—jika digunakan maka bahan itu tidak cocok untuk lingkungan yang agresif.

Bagaimana mengatasinya? Tentu saja dengan mendesain material secara cerdas. Perubahan dalam proses produksi, atau penggantian atom dalam senyawa logam, paduan, dapat memengaruhi sifat-sifat, dan sampai batas tertentu, mengubah preferensi bahan-bahan itu  sendiri.

Para ilmuwan di Institut Fraunhofer yang menangani Mekanika Bahan IWM di Freiburg (Jerman) ingin menggeser batas-batasnya sedikit-demi-sedikit pada masa depan.

Tim peneliti ingin memiliki keterampilan baru ketika menangani materi yang klasik. Artinya, bahan atau material dibuat menjadi bahan cerdas tanpa mengubah materi itu sendiri kecuali pada  strukturnya.

“Kami menggunakan bahan yang sudah ada dan diketahui oleh orang lain, tetapi membangun (membentuk) bahan itu kami lakukan dengan cara yang berbeda,” imbuh Christoph Eberl, pakar mikromekanik merangkap Wakil Direktur Fraunhofer IWM.

“Plastik, misalnya, biasanya dibuat dalam satu potong, sedangkan kami membangun struktur kisi yang dihitung dengan tepat dari mana bahan tersebut berperilaku (sifat) berbeda.”

Christoph Eberl bersama dengan rekannya Matthew Berwind, Hamideh Jafarpoorchekab, dan Felix Schiebel, tim peneliti ini memungkinkan plastik untuk menjadi kisi-kisi polimer dengan struktur mikro yang dapat berkembang.

Contohnya, polimer yang telah dibuat  berbentuk dengan dinding kecil dari grid memberi jalan ke arah tertentu, dan  ketika kita menekan dengan kekuatan tertentu pada plastik, apa reaksi bahan?

Pergerakan berlanjut dari satu sel kisi ke sel kisi lainnya sehingga plastik dapat terkesan yang sesuai dengan definisi (rencana) dengan tepat. Bagaimana plastik dengan fungsi sistem?

Kita mudah mendapatkan plastik elastis di pasaran, namun tim Christoph Eberl melangkah lebih jauh untuk menghasilkan sesuatu yang baru. Untuk apa hal itu dilakukan?

“Dengan metode kami, kita dapat menyusun dan memodifikasi benda kerja plastik di area sempit dan pada titik-titik tertentu,” Christoph Eberl menimpal pertanyaan tadi.

Contohnya jenis dashboard baru di dalam mobil yang kaku di area sempit namun dalam beberapa hal struktur mikro juatru menghasilkan area baru. Tempat-tempat seperti itu dapat digunakan sebagai saklar.

Apa keuntungannya? Untuk saklar lain, misalnya atas dasar piezoceramics yang menghasilkan impuls listrik, seseorang membutuhkan sistem switching penerima, konduktor, dan aktuator untuk memicu pergerakan.

Christoph Eberl menandaskan, “Bagi kami, bahan plastik itu sendiri harus dapat dijadikan sebagai  saklar.” Artinya, bahan atau materi dapat memenuhi fungsi sistem dengan menggunakan teknologi.

Aplikasi lain yang sedang dipertimbangkan oleh para peneliti adalah pembentukan pelapis yang digunakan untuk bagian dalam prostesis.

Untuk tujuan ini, tim menyusun plastik lunak di bawah beban normal dan dapat mengeras di bawah beban berat—sesuai kebutuhan.

“Hasil itu merupakan sesuatu yang dapat kita lakukan dengan membuat mikro polimer,” ujar Christoph Eberl meyakinkan.

“Prostheses, misalnya ya harus empuk untuk melindungi lengan atau tunggul tungkai. Jika pemakai mengangkat beban yang berat—masuk akal untuk mengeraskan plastik sedikit—agar tunggul tidak ditekan terhadap bahan prostesis yang keras.”

Bahan plastik yang dibentuk sesuai pesanan cocok digunakan untuk redaman eksoskeletons misalnya.

Tim peneliti sedang memikirkan teknologi untuk menstel robot agar dapat membantu orang cacat ketika sedang berjalan atau membantu para pekerja (buruh) yang mengangkat barang berat di pelabuhan atau di gudang.

Ilmu menyulap material sesuai selera pemesan, berguna bagi disabilitas  juga di Indonesia.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *