Teknologi
Metamaterial Jubah
harry Potter
Ingatkah Anda tentang film Fenomenal “Harry Potter”.
Film yang diangkat dari buku ciptaan J.K Rowling dengan
jumlah buku 7 seri ini mengisahkan kehidupan Penyihir asal
Inggris dengan tokoh utama Daniel Raclife sebagai Harry Potter.
Dalam kisahnya, Harry Potter memiliki Jubah warisan ayahnya yang ternyata memiliki kemampuan, menjadikan
si pemakai jubah tidak keliatan. Saat ini,
jubah gaib Harry Potter tersebut tidak lagi hanya ada dalam khayalan. Para
peneliti menemukan beberapa cara untuk mengembangkan baju
menghilang harry poter sehingga dapat digunakan dalam dunia nyata.
Terciptanya teknologi ini dapat dimanfaatkan untuk
kepentingan militer atau keamanan negara, seperti pengamanan terorisme dan
ancaman sipil lainnya.
Metamaterial
Para peneliti telah mengembangkan metamaterial, bahan yang dapat membelokkan cahaya sehingga memungkinkan pemakai jubah ‘menghilang’ dalam udara. Jubah gaib ini akan membuat ilusi cermin melengkung tampak datar dan membuat objek yang tersembunyi di bawahnya tidak terlihat. Ketika gelombang cahaya mengenai permukaan jubah, lengkungan cermin tidak membelokkannya, melainkan membuatnya sedemikian rupa hingga tampak datar.
Para peneliti telah mengembangkan metamaterial, bahan yang dapat membelokkan cahaya sehingga memungkinkan pemakai jubah ‘menghilang’ dalam udara. Jubah gaib ini akan membuat ilusi cermin melengkung tampak datar dan membuat objek yang tersembunyi di bawahnya tidak terlihat. Ketika gelombang cahaya mengenai permukaan jubah, lengkungan cermin tidak membelokkannya, melainkan membuatnya sedemikian rupa hingga tampak datar.
Pengertian
Matematirial
Metamaterial
adalah material-material buatan yang tidak tersedia dalam alam. David Stubbe
dalam artikelnya pada Berkeley Science Review menganalogikan material biasa
sebagai bongkahan semen seukuran Manhattan, yang terbuat dari substansi-substansi
yang kurang lebih sama. Lalu ia membandingkan dengan Manhattan yang sebenarnya
sebagai metamaterial, di mana bongkahan semen tersebut disusun kembali menjadi
bangunan dengan struktur tata kota tertentu. Walaupun sama-sama terdiri dari semen,
sebuah kota dengan gedung pencakar langit memiliki substruktur yang lebih
kompleks dari bongkahan semen. Sebagai hasilnya, karakteristik keduanya juga
berbeda.
Ada
beberapa tim peneliti yang mengembangkan Jubah Menghilang menggunakan
matematerial diantaranya:
1.
University
of California Berkely
Untuk
pertama kalinya, tim peneliti University of California Berkely, membuat
metamaterial tersebut dalam struktur tiga dimensi. Material sejenis yang
dikembangkan sebelum ini baru sanggup dibuat dalam struktur dua dimensi yang
sangat tipis dan hanya dapat dibuktikan melalui pada riset laboratorium.
Komposit
Metamaterial yang hanya bisa dilihat dengan mikroskop
Model Metamaterial yang dibuat dalam bentuk yang besar
Bentuk lapisan alternating circuits
kecil yang dapat membelokkan cahaya ke belakang
Dengan mengganti semen dengan tembaga dan bangunan dengan kumparan dan kawat, kemudian menyusutkannya menjadi sekitar sepermilyar, itulah dasar dari metamaterial. Substruktur dari metamaterial (pengaturan dan ukuran kumparan dan kawat) itulah yang krusial. Ketika gelombang cahaya atau gelombang suara melalui struktur tersusun yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombangnya (jarak antara satu gelombang dengan yang lainnya), gelombang melewati struktur tersebut seolah-olah struktur tersebut sama, tetapi dengan properties yang berbeda dari material konstituen. Pada akhirnya, gelombang tidak mengetahui adanya substruktur yang terpisah dan ‘melihat’ material yang sama sekali baru.
Metamaterial
bertugas sebagai media pembelok cahaya, sehingga benda tiga dimensi yang
dilapisi metamaterial tidak akan tertangkap oleh mata.
Sebuah
ilustrasi tentang bagaimana ikan dalam air terlihat oleh pengamat, dengan garis
merah yang menandai pembiasan cahaya dan garis-garis ungu mewakili jalan menuju
tempat ikan terlihat, yang ditampilkan di atas lokasi yang sebenarnya
Metamaterial
yang dikembangkan dalam komando Prof. Xiang Zhang ini membiarkan gelombang
radio dan cahaya yang mengenainya untuk terus mengalir, bukannya dipantulkan.
Seperti aliran air di sekitar batuan yang menonjol di permukaan sungai. Cahaya
yang jatuh di atasnya selalu dibelokkan sehingga tak pernah memantul. Oleh
karena itu, bayangan si pemakai jubah berbahan metamaterial ini seperti tidak
terlihat oleh mata. Sesuai hukum fisika, benda hanya terlihat oleh mata jika
terdapat cahaya yang dipantulkan benda dan jatuh ke retina mata.
Jika
dikonstruksikan dengan benar, metamaterial dapat mencapai indeks refraksi
negatif. Saat gelombang elektromagnetik seperti cahaya bergerak dari indeks
medium yang rendah ke indeks medium yang lebih tinggi, gelombang tersebut belok
menuju garis perpendikuler ke permukaan. Namun, jika cahaya memasuki material
berindeks negatif, gelombang berbelok ke arah yang berlawanan, seolah-olah
dipantulkan di luar garis perpendikuler.
Contoh
Fiber Metamaterial yang akan disisipkan ke dalam pakaian
Dalam
studi yang telah dipublikasikan pada majalah Nature, tim ini membelokkan sinar
merah menggunakan stack yang terdiri dari 21 layer yang terbuat dari perak dan
magnesium florida yang berbentuk jaring ikan. Masing-masing layer memiliki
ketebalan sekitar 10 nanometer.
Untuk Hasilnya :
2.
University of Texas
Meskipun hanya bekerja dalam cahaya microwave dan bukan
cahaya tampak. Namun, ini adalah trik bagus. Beberapa fisikawan yang pernah
menciptakan jubah ini mengatakan bahwa penemuan ini selangkah lebih dekat untuk
mewujudkan jubah gaib yang bisa menyembunyikan seseorang di siang hari.
Penemuan ini terbuat dari jenis bahan baru yang disebut
metascreen. Bahan ini terbuat dari strip pita tembaga yang melekat pada film
polikarbonat fleksibel. Strip tembaga ini berukuran tebal 66 mikrometer.
Sedangkan film polikarbonatnya setebal 100 mikrometer. Keduanya digabungkan
dalam pola jala diagonal.
Jubah baru ini menggunakan teknik yang disebut cloaking atau
penyelubungan mantel untuk membatalkan gelombang cahaya yang memantul dari
obyek. Sehingga gelombang itu tidak sampai ke mata pengamat.
"Ketika bidang cahaya tersebar dari jubah dan objek
menghalangi, mereka akan membatalkan satu sama lain. efek secara keseluruhan
adalah transparansi dan tembus pandang di semua sudut pengamatan," kata
Andrea Alu, penulis studi dan fisikawan di University of Texas, Austin. Dalam
tes laboratorium, Alu dan rekan-rekannya berhasil menyembunyikan batang
silinder sepanjang 18 sentimeter dari pandangan pengamat pada kondisi cahaya
microwave.
Menurut Alu, keuntungan dari cloaking mantel adalah terkait
penyelarasan, kemudahan manufaktur dan modifikasi bandwidth. "Anda tak
memerlukan matematerial massal untuk membatalkan hamburan dari objek. Permukaan
bermotif sederhana yang konformal ke objek mungkin cukup. Bahkan bisa jadi
lebih baik daripada matematerial massal," kata Alu.
Penemuan ini bukan hanya mengejutkan bagi penggemar Harry
Potter. Para peneliti mengatakan bahwa temuan ini bisa digunakan dalam aplikasi
praktis telephon, seperti dalam perangkat penginderaan noninvasif atau
instrumen biomedis.
3.
Center for
Functional Nanostructures (CFN)
Ilmuwan Center for Functional Nanostructures (CFN) dari Karlsruhe
Institute of Technology di Jerman selama beberapa tahun terakhir tengah bekerja
keras untuk mengembangkan sebuah jubah gaib. Layaknya film “Harry Potter”,
mereka mengklaim jubah ini akan membuat penggunanya tidak terlihat.
Sederhananya, jubah ini menggunakan gelombang cahaya yang
membuatnya nampak tak terlihat atau tembus pandang. Ilmuwan mengatakan, konsep
ini melibatkan perhitungan yang kompleks mirip dengan Teori Relativitas milik
Enstein.
Jubah gaib ini akan membuat ilusi cermin melengkung tampak datar
dan membuat objek yang tersembunyi di bawahnya tidak terlihat. Ketika gelombang
cahaya mengenai permukaan jubah, lengkungan cermin tidak membelokkannya,
melainkan membuatnya sedemikian rupa hingga tampak datar.
Sejauh ini, jubah gaib dapat bekerja lebih baik pada kisaran
antara 1500 sampai 2600 nm (nanometer). Ini mungkin di luar spektrum yang
terlihat, tetapi memiliki peranan penting dalam beberapa aplikasi, termasuk
untuk bidang telekomunikasi.
“Melihat sesuatu yang tidak terlihat dengan mata merupakan
pengalaman yang menarik,” kata dua ilmuwan Tolga Erin dan Joachim Fischer.
ZDengan bantuan metode laser yang dikembangkan oleh CFN
memungkinkan untuk menghasilkan struktur tiga dimensi (3D) dengan sifat yang
terdapat di alam atau biasa disebut metamaterials. Penyempurnaan metamaterials
ini akan mampu menghasilkan jubah gaib pertama dengan tingkat kamuflase pada
cahaya 700 nm.
Hal ini berarti tak hanya tembus pandang saja, tetapi juga dapat
menghasilkan jubah gaib termahal yang memungkinkan pengguna merasakan
kehangatan atau panas ketika mengenakan jubah.
Dengan menggunakan plat tembaga tipis (konduktor) yang memiliki
struktur silikon cerdik teroganisir (konduktor yang buruk), maka dapat
menghasilkan bahan yang dapat menghasilkan panas dengan kecepatan berbeda.
4.
Keio University (Professor
Susumu Tachi)
Sepanjang sejarah advanced kamuflase, kita tidak harus mengabaikan
solusi yang telah diberikan alam. Sebuah objek dikatakan tidak terlihat, jika
tidak dapat dibedakan - atau paling tidak sulit untuk dibedakan - dari
lingkungan sekitarnya. Beberapa hewan seperti bunglon dan cumi-cumi, dapat
secara dinamis mengubah tampilan fisik mereka, hampir bisa menghilang dalam
setiap perubahan lingkungan dimana dia berada. Jenis kamuflase ini mirip dengan
perangkat optik yang diciptakan oleh seorang ilmuwan Jepang dari Keio
University : Professor Susumu Tachi, yang dapat memberikan efek transparansi
kepada orang atau benda.
Hasil Penciptaan Metamaterial Jaket
Kesimpulan
Dari semua penelitian yang telah dilakukan, meskipun belum dapat menciptakan karya yang serupa dengan Jubah dalam Cerita Fiksi Film Harry Potter namun para ilmuan telah menciptakan jubah-jubah yang memiliki kemampuan kamuflase terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan terciptanya karya-karya tersebut tidak menutup kemungkinan, jubah ala Harry Potter dapat dibuat dengan sempurna sehingga membuat si pemakai tidak terlihat. Pengembangan objek terus dilakukan untuk memperoleh hasil yang maksimal dan yang terbaik.
Referensi
DIAN IKLIMAH (E1E1 09 083)
SURYANAH (E1E1 09 067)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar