Ilmuwan Austria menemukan cara baru membuat banyak benda melayang sekaligus dengan suara tanpa saling menempel.
Partikel melayang dalam pengaturan levitasi akustik di laboratorium kelompok Waitukaitis di ISTA. Foto: ISTARingkasan
- Peneliti Austria berhasil membuat banyak benda melayang dengan suara tanpa saling menempel menggunakan muatan listrik.
- Terobosan ini membuka peluang besar untuk robotika mikro dan ilmu material.
- Teknik baru memungkinkan konfigurasi partikel yang stabil dan dapat diatur dengan presisi tinggi.
TEKNOLOGI levitasi akustik, kemampuan mengangkat benda hanya dengan gelombang suara, baru saja mengalami lompatan penting.
Tim ilmuwan dari Institute of Science and Technology Austria (ISTA) berhasil mengatasi kendala utama yang selama ini menghambat perkembangan bidang ini.
Benda-benda kecil yang melayang dengan suara biasanya langsung saling menempel seperti magnet di udara.
Kini, lewat tambahan muatan listrik, para peneliti dapat menjaga agar partikel-partikel itu tetap terpisah dan membentuk konfigurasi khusus yang stabil.
Terobosan ini membuka peluang besar untuk riset robotika mikro, ilmu material, hingga teknologi perangkat mini yang membutuhkan kemampuan menyusun struktur dari elemen kecil yang melayang bebas.
Dalam dunia lain, ini mirip seperti memiliki “lego udara” yang bisa diatur tanpa sentuhan.
Scott Waitukaitis, profesor di ISTA yang mulai meneliti levitasi akustik sejak 2013, mengatakan bahwa teknologi ini dulu hanya digunakan untuk aplikasi dasar seperti hologram akustik atau tampilan volumetrik.
Namun ia yakin ada potensi fundamental yang belum tersentuh. Masalah besar yang menghambat riset ini disebut “acoustic collapse”.
Itu adalah fenomena saat beberapa partikel yang dilayangkan dengan suara langsung menempel satu sama lain karena gaya tarik yang muncul dari hamburan gelombang suara.
Mahasiswa PhD Sue Shi, penulis utama studi, menjelaskan bahwa tim awalnya mencoba menyusun partikel menjadi pola berulang, semacam “kristal udara”. Namun partikel-partikel itu terus gagal dipisahkan.
Dari sinilah ide memodifikasi muatan listrik muncul. Dengan memberi partikel muatan berbeda, tim dapat membuatnya saling menjauh melalui gaya tolak elektrostatik ketika levitasi terjadi.
Hasilnya sangat menarik, partikel bisa diatur untuk tetap terpisah, bisa juga sengaja dibuat saling menempel, atau dipadukan menjadi konfigurasi hybrid.
Bahkan, mereka bisa memantulkan partikel dari pelat bermuatan di dasar alat untuk mengubah posisi partikel sesuai kebutuhan.
“Dengan menyeimbangkan suara dan gaya tolak elektrostatik, kami bisa menjaga partikel tetap terpisah,” kata Shi.
Sementara Waitukaitis menambahkan bahwa platform baru ini memungkinkan para ilmuwan akhirnya mempelajari interaksi halus antar partikel secara lebih presisi.
Teknologi ini bukan hanya keren secara konsep. Ilmuwan melihat banyak aplikasi nyata. Bagi dunia manufaktur berskala mikro, teknik ini bisa menjadi game changer.
Aplikasinya, mulai dari merakit material baru tanpa menyentuh komponennya, mengendalikan micro-robot di udara, hingga menciptakan struktur dinamis yang dapat berubah bentuk dengan cepat.
Penelitian ini juga mengingatkan bahwa penemuan sains sering muncul dari hasil yang awalnya dianggap “gagal”.
Shi mengaku beberapa fenomena aneh yang muncul, rotasi tak stabil, pola hybrid yang tidak terduga, justru membuka jalan menuju temuan besar ini.
Teknologi levitasi akustik sendiri telah berkembang pesat dalam satu dekade terakhir.
Studi di Nature Communications (2020) menunjukkan penggunaan levitasi suara untuk memindahkan tetesan cairan tanpa kontaminasi.
Sementara riset di Science Advances (2022) mendemonstrasikan kemampuan memanipulasi objek tak beraturan dengan presisi tinggi.
Namun, kemampuan memisahkan banyak objek secara stabil seperti yang dilakukan tim ISTA masih sangat jarang dicapai.
Temuan terbaru ini dipublikasikan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences dengan judul Electrostatics overcome acoustic collapse to assemble, adapt, and activate levitated matter.
Disadur dari DeBrief.
Posting Komentar