Para
ilmuwan menciptakan foil cahaya yang dapat mendorong obyek-obyek kecil ke
samping. Cahaya difungsikan untuk menghasilkan tenaga yang sama yang membuat
pesawat udara terbang, seperti yang ditunjukkan oleh studi baru. Dengan desain
yang tepat, aliran seragam cahaya mendorong obyek-obyek yang sangat kecil
seperti halnya sayap pesawat terbang menaikkan tubuh pesawat ke udara. Para
peneliti telah lama mengetahui bahwa memukul sebuah obyek dengan cahaya dapat
mendorong obyek tersebut. Itulah pemikiran di balik layar surya, yang
memanfaatkan radiasi untuk tenaga pendorong di luar angkasa. "Kemampuan
cahaya untuk mendorong sesuatu sudah diketahui," tutur rekan peneliti
Grover Swartzlander dari Institut Teknologi Rochester di New York, seperti yang
dikutip Science News (05/12/10).
Trik
baru cahaya lebih menarik dari sebuah dorongan biasa: Hal itu menciptakan
tenaga yang lebih rumit yang disebut daya angkat, bukti ketika sebuah aliran
pada satu arah menggerakkan sebuah obyek secara tegak lurus. Foil udara atau
airfoil menghasilkan daya angkat; ketika mesin memutar baling-baling dan
menggerakkan pesawat ke depan, sayap-sayapnya yang dimiringkan menyebabkan
pesawat itu naik. Foil cahaya tidak dimaksudkan untuk menjaga sebuah pesawat
tetap berada di udara selama penerbangan dari satu bandara ke bandara lainnya.
Namun kesatuan alat-alat yang sangat kecil tersebut boleh digunakan untuk
mendayakan mesin-mesin mikro, mentransportasikan partikel-partikel yang sangat
kecil atau bahkan membolehkan metode-metode sistem kemudi pada layar surya. Daya
angkat optik merupakan "ide yang sangat rapi", kata fisikawan Miles
Padgett dari Universitas Glasgow di Skotlandia, namun terlau dini untuk
mengatakan bagaimana efek tersebut boleh dimanfaatkan. "Mungkin berguna,
mungkin tidak. Waktu yang akan membuktikan." Cahaya tersebut dapat
memiliki daya angkat yang tak terduga ini dimulai dari sebuah pertanyaan yang
sangat sederhana, Swartzlander mengatakan, "Jika kita mempunyai sesuatu
berbentuk sayap dan kita menyinarinya dengan cahaya, apa yang terjadi?"
Eksperimen-eksperimen pemodelan menunjukkan kepada para peneliti bahwa sebuah
defleksi asimetris cahaya akan menciptakan sebuah daya angkat yang sangat
stabil. "Jadi kami pikir lebih baik melakukan satu eksperimen," kata
Swartzlander Para peneliti membuat batangan-batangan sangat kecil berbentuk
mirip sayap pesawat terbang, di satu sisi pipih dan di sisi lainnya berliku.
Ketika foil-foil udara berukuran mikron ini dibenamkan ke dalam air dan dipukul
dengan 130 miliwatt cahaya dari dasar wadah, foil-foil tersebut mulai bergerak
ke atas, seperti yang diduga. Namun batangan-batangan tersebut juga mulai
bergerak ke samping, arah tegak lurus terhadap cahaya yang datang. Bola-bola
simetris sangat kecil tidak menunjukkan efek daya angkat ini, seperti yang
ditemukan tim tersebut.
Daya
angkat optik berbeda dari daya angkat aerodinamis dengan sebuah foil udara.
Sebuah pesawat udara terbang karena udara yang mengalir lebih lambat di bawah
sayap-sayapnya menggunakan tekanan lebih besar daripada udara yang mengalir
lebih cepat di atas. Namun pada foil cahaya,daya angkat diciptakan di dalam
obyek-obyek tersebut ketika sorotan sinar melaluinya. Bentuk foil udara
transparan terebut menyebabkan cahaya dibiaskan berbeda-beda tergantung pada
tempat cahaya itu lewat, yang menyebabkan pembengkokan sesui momentum sorotan
yang menghasilkan daya angkat. Sudut-sudut daya angkat foil-foil cahaya ini
sekitar 60 derajat, menurut temuan tim tersebut. "Kebanyakan benda-benda
aerodinamis mengudara pada sudut-sudut yang sangat gradual, akan tetapi hal ini
memiliki sudut daya angkat yang luar biasa dan sangat kuat," ujar
Swartzlander. "Anda bisa bayangkan apa yang akan terjadi jika pesawat anda
mengudara pada 60 derajat -- perut anda akan berada di kaki." Ketika
batangan-batangan itu terangkat, seharusnya tidak jatuh atau kehilangan daya
angkat, seperti yang diprediksi. "Sebenarnya benda tersebut bisa
menstabilkan diri sendiri," kata Padgett. Swartzlander mengatakan bahwa
dia berharap pada akhirnya bisa menguji foil-foil cahaya tersebut di udara
juga, dan mencoba berbagai bentuk serta material dengan berbagai sifat
pembiasan. Dalam studi tersebut para penelit menggunakan cahaya infra merah
untuk menghasilkan daya angkat tersebut, tapi jenis cahaya lainnya juga bisa,
kata Swartzlander. "Yang indah tentang hal ini ialah bahwa benda itu akan
berfungsi selama anda memiliki cahaya."
Studi
tersebut dipublikasikan di Nature Photonics tanggal 5 Desember. Semoga hal ini
bisa diteliti lebih lanjut dan dikembangkan untuk kebaikan.
Sumber
Tidak ada komentar:
Posting Komentar