Language
Country/Area
No result found
Rahasia Material Abnormal: Mengapa Rasio Poisson Negatif Dapat Mengubah Sifat Material?
Dalam dunia ilmu material, terdapat kelas material yang menarik yang disebut material anomali, yang memiliki rasio Poisson negatif. Artinya, ketika material diregangkan ke satu arah, material tersebut juga akan diregangkan ke arah vertikal pada saat yang sama, yang merupakan kebalikan dari material tradisional. Pada material tradisional, peregangan biasanya menghasilkan penyusutan vertikal.
Material abnormal bukan hanya konsep akademis. Dalam kehidupan sehari-hari, penerapan material tersebut telah merambah ke berbagai bidang, mulai dari perangkat medis hingga peralatan olahraga, di mana-mana.
Sejarah Material Abnormal
Kata anomali berasal dari kata Yunani kuno "auxetikos" yang berarti "mendorong pertumbuhan". Istilah tersebut dicetuskan oleh Profesor Ken Evans dari Universitas Exeter. Sejak tahun 1978, peneliti yang bermarkas di Berlin, K. Pietsch, menemukan material anomali buatan pertama, struktur RFS, yang juga dikenal sebagai struktur lipatan berlian. Meskipun ia tidak menggunakan istilah "auxetic" pada saat itu, ia adalah orang pertama yang menggambarkan mekanisme tuas dasar dari respons mekanis nonliniernya dan karena itu dianggap sebagai pendiri jaringan anomali.
Pada tahun 1985, A.G. Kolpakov menerbitkan contoh pertama material dengan rasio Poisson negatif, dan pada tahun 1987, R.S. Lakes dari Universitas Wisconsin-Madison menerbitkan artikel "Struktur Busa dengan Rasio Poisson Negatif". lebih lanjut mempromosikan pengembangan bidang ini. Sejak saat itu, studi material anomali secara bertahap menarik perhatian luas, terutama sejak tahun 1991, ketika jumlah publikasi yang terkait dengan topik ini meningkat secara signifikan.
Karakteristik material abnormal
Material abnormal sering kali memiliki kepadatan rendah, yang memungkinkan struktur mikronya bergerak seperti engsel. Perilaku ini dapat dijelaskan dengan penerapan makroskopik tali inelastis yang dililitkan di sekitar tali elastis. Ketika ujung-ujungnya ditarik terpisah, tali inelastis menjadi lurus, sementara tali elastis meregang dan melingkar, sehingga meningkatkan volume efektif struktur tersebut. Dalam hal pengembangan produk makro, pengembangan produk alas kaki dan prostetik bionik berdasarkan struktur segitiga yang berputar secara abnormal telah banyak digunakan.
Menariknya, beberapa sel biologis, seperti sel induk embrionik tikus, juga menunjukkan perilaku abnormal dalam kondisi tertentu, yang memberi para peneliti imajinasi baru tentang potensi penerapan material abnormal.
Contoh material abnormal
Contoh material abnormal meliputi busa poliuretan abnormal, inti sel induk embrionik tikus, alfa-kuarsa, dll. Struktur khusus material ini memberi mereka sifat unik yang membuatnya sangat baik dalam berbagai aplikasi. Selain itu, batuan dan mineral tertentu, grafena, dan jenis politetrafluoroetilena tertentu (seperti Gore-Tex) juga ditemukan memiliki sifat anomali.
Dengan semakin mendalamnya penelitian, semakin banyak material yang ditemukan memiliki sifat abnormal. Pembahasan tentang material dan perilaku struktural ini telah meningkatkan minat dan eksplorasi komunitas ilmiah terhadap material abnormal. Namun, terlepas dari janji material anomali, aplikasi praktis yang luas masih menghadapi banyak tantangan dan memerlukan lebih banyak penelitian dan pengembangan.
Tren masa depan
Saat ini, penelitian tentang material anomali semakin populer, dan secara bertahap beralih dari eksplorasi teoritis murni ke eksperimen aplikasi praktis. Di banyak bidang seperti perawatan medis, peralatan olahraga, dan bahan bangunan, material abnormal telah menunjukkan fleksibilitas dan kinerja yang sangat baik. Banyak perusahaan dan lembaga penelitian telah mulai bergabung dalam eksplorasi bidang abnormal.
Pada akhirnya, penelitian ini dapat mengubah pemahaman kita tentang material dan aplikasinya dalam teknologi dan desain.
Pada hari ini, kita dapat melihat bahwa masa depan material abnormal penuh dengan peluang dan tantangan. Pernahkah Anda berpikir tentang bagaimana revolusi material masa depan akan memengaruhi kehidupan kita sehari-hari?
