J. Adam Fenster / Universitas Rochester
Beberapa tabung logam yang tidak dapat tenggelam dan saling berhubungan dalam bentuk rakit dapat menjadi dasar kapal, pelampung, dan platform terapung di masa depan.
Sebuah tim insinyur menciptakan tabung logam yang tidak tenggelam, bahkan ketika berlubang, membawa kita lebih dekat ke suatu hari untuk memiliki kapal yang benar-benar tidak dapat tenggelam.
Lebih dari 100 tahun setelah bencana Raksasakapal mitos yang diduga “tidak dapat tenggelam”, gagasan tentang kapal yang tidak dapat tenggelam terus mendorong penelitian teknik.
Sebuah tim ilmuwan di Universitas Rochester kini telah mengambil langkah signifikan menuju tujuan tersebut, dengan metode yang berhasil tabung logam biasa secara efektif tidak dapat tenggelam.
Tabung-tabung ini tetap bertahan air terlepas dari berapa lama mereka tetap terendam atau kerusakan fisik yang mereka derita.
Investigasi dipimpin oleh Chunlei Guoprofesor optik dan fisika dan peneliti senior di Universitas Rochester, dan dipresentasikan dalam a artikel diterbitkan pada hari Selasa di majalah ABahan Fungsional yang canggih.
Pendekatan tim melibatkan Ukir permukaan bagian dalam dengan hati-hati tabung aluminium untuk dibuat rongga berukuran mikroskopis dan nanometer. Permukaan bertekstur ini menjadi super-hidrofobikyang berarti itu sangat menolak air dan tetap kering.
Ketika salah satu tabung yang dirawat terendam, interior yang menjijikkan air memerangkap kantong udara yang stabil di dalamnya. Lapisan udara ini mencegah air mengisi tabung dan menyebabkannya tenggelam.
Prosesnya berulang strategi yang ditemukan di alamseperti laba-laba lonceng (Akuatik Argyroneta), yang mengangkut gelembung udara di bawah air, atau dari semut api (Solenopsis invicta), yang saling terhubung membentuk rakit terapung menggunakan tubuh mereka yang tahan air.
“Faktor yang sangat penting adalah kami menambahkan sekat di tengah tabung sehingga, bahkan jika Anda mendorongnya secara vertikal ke dalam air, gelembung udara tetap ada terjebak di dalam dan tabung tersebut mempertahankan kemampuannya untuk mengapung”, jelas Guo.
Tim Guo telah mendemonstrasikan alat terapung untuk pertama kalinya super-hidrofobik pada tahun 2019, menggunakan dua cakram anti air yang disegel untuk menciptakan daya apung.
Meski efektif, ini konsepsi sebelumnya memiliki keterbatasan. Pada sudut ekstrim, disk bisa kehilangan kemampuan untuk tetap bertahan. Desain berbasis tabung baru ini lebih sederhana dan lebih stabil, terutama dalam kondisi turbulen yang serupa dengan yang ditemukan di laut terbuka.
“Kami mengujinya di lingkungan yang sangat keras selama berminggu-minggu dan kami tidak menemukan penurunan daya apungnya“, kata Guo. “Ada kemungkinan untuk membuat lubang besar di dalamnya, dan kami telah menunjukkan bahwa meskipun kami merusak parah tabung dengan lubang sebanyak mungkin, tetap saja akan ada kerusakan besar pada tabung tersebut. terus melayang“.
Tim juga menunjukkan hal itu beberapa tabung dapat dihubungkan untuk membentuk rakit, membuka jalan bagi aplikasi seperti kapal, pelampung, dan platform terapung.
Uji laboratorium meliputi tabung dengan panjang berbeda-beda, yang mencapai hampir setengah meter. Menurut Guo, konsep tersebut bisa diperluas menjadi menopang beban terberat digunakan di dunia nyata.
Tim juga mengeksplorasi bagaimana rakit yang dibuat dari tabung superhidrofobik ini bisa melakukan hal tersebut menangkap energi dari gelombang laut. Pendekatan ini menunjukkan adanya potensi cara baru menghasilkan listrik terbarukan — sambil menggunakan struktur terapung yang tahan lama.
