Desain geometris sejak 1.000 tahun yang lalu dapat membantu menciptakan bahan futuristik yang suatu hari nanti dapat digunakan untuk membangun teknologi medis baru dan satelit canggih. Dalam sebuah presentasi awal pekan ini di pertemuan American Physical Society Maret, sekelompok ilmuwan dari Universitas McGill meluncurkan jenis materi baru yang mengacu pada seni Islam untuk dikembangkan dengan cara-cara baru.
Konten terkait
- Ilmuwan Bergerak Lebih Dekat untuk Membuat Jubah Gaib
Untuk sebagian besar bahan, dari kapas hingga karet, menariknya ke satu arah membuat mereka berkontraksi di tempat lain, kehilangan bentuk aslinya. Itu karena peregangan material dapat mengubah substruktur geometrisnya. Ketika sesuatu seperti karet gelang ditarik, ketegangan meregangkan karet, membuatnya lebih tipis dalam prosesnya. Tetapi peneliti Universitas McGill, Ahmad Rafsanjani dan Damiano Pasini telah menemukan bahwa dengan mengintegrasikan pola-pola tertentu ke dalam bahan, materi itu sebenarnya bisa menjadi lebih luas daripada menjadi lebih tipis ketika diregangkan ke satu arah, Jonathan Webb melaporkan untuk BBC .
"Dalam materi konvensional, ketika Anda menarik ke satu arah itu akan berkontraksi ke arah lain, " kata Rafsanjani dalam presentasi. "Tetapi dengan bahan 'tambahan', karena arsitektur internal mereka, ketika Anda menarik ke satu arah mereka memperluas ke arah lateral."
Bahan bantu adalah salah satu contoh dari sesuatu yang disebut "metamaterial" —bahan yang direkayasa dengan cara untuk memberi mereka sifat yang tidak secara alami ada di alam. Dalam beberapa tahun terakhir, para insinyur telah mengeksplorasi kemungkinan menciptakan metamaterial dengan segala macam sifat aneh, seperti "kulit meta" yang terbuat dari lapisan silikon yang dapat membuat benda tidak terlihat oleh radar atau "jubah tembus pandang" yang sebenarnya dapat membelokkan radiasi elektromagnetik seperti cahaya. Metamaterial Auxetic memiliki kemampuan untuk berkembang ke segala arah ketika diregangkan dan dipasang kembali ke bentuknya yang lebih kecil, Shannon Hall melaporkan untuk New Scientist .
Dua pola ditemukan di menara makam Karraqan Iran yang berusia 1.000 tahun. (Ahmad Rafsanjani dan Damiano Pasini / McGill University) Rafsanjani dan Pasini sedang mencari desain geometris yang dapat membantu menciptakan metamaterial yang melar ketika mereka menemukan serangkaian desain yang ditemukan pada sepasang menara berusia 1.000 tahun yang dibangun oleh kuburan kuno Iran.
"Ketika Anda melihat motif Islam, ada perpustakaan besar geometri, " kata Rafsanjani saat presentasi. "Di dinding kedua menara ini, Anda dapat menemukan sekitar 70 arsitektur berbeda: tessellations dan pola lengkungan."
Kedua peneliti menemukan bahwa ketika mereka memotong dua desain geometris ini menjadi lembaran karet menggunakan pemotong laser, lembaran tersebut dapat mengembang ketika ditarik dan menyusut saat didorong, mirip dengan Hoberman Sphere.
Meskipun desainnya cantik dalam dan dari dirinya sendiri, mereka unik karena dapat menahan kedua bentuk tanpa bantuan. Metamaterial "bistabile" lainnya telah dideskripsikan di masa lalu, tetapi seperti yang dilaporkan Webb, mereka sebagian besar membutuhkan lipatan yang kompleks, seperti origami dan banyak yang kesulitan mempertahankan status diperluasnya. Rafsanjani mengatakan bahwa desain ini dapat dimasukkan ke dalam segala hal mulai dari merancang stent baru untuk menahan pembuluh darah atau arteri terbuka untuk jenis satelit baru atau membuka panel surya.
"Desain ini lebih mudah dibuat; yang Anda butuhkan hanyalah pemotong laser, " kata Rafsanjani.
