Peneliti Ungkap Misteri Tetesan Air Melubangi Batu

1 April 2022, 11:12

KBRN, Minnesota: Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa tetesan-tetesan air yang menetes perlahan dan lama dapat melubangi permukaan seiring waktu. Tapi mengapa sesuatu yang tampak lembut dan cair dapat berdampak besar pada permukaan yang keras?

“Ada pepatah serupa di kedua budaya timur dan barat bahwa ‘Tetesan air melubangi batu’,” jelas Xiang Cheng, penulis senior makalah dan profesor di Departemen Teknik Kimia dan Ilmu Material di University of Minnesota. 

“Pepatah seperti itu bermaksud untuk mengajarkan pelajaran moral: ‘Tetaplah gigih. Bahkan jika Anda lemah, ketika Anda terus melakukan sesuatu secara terus-menerus, Anda akan membuat dampak’. Tetapi, ketika Anda memiliki sesuatu yang sangat lembut seperti tetesan air yang mengenai sesuatu yang sangat keras seperti batu, Anda pasti bertanya-tanya, ‘Mengapa tetesan yang jatuh itu menyebabkan kerusakan besar?’ Pertanyaan itulah yang memotivasi penelitian kami.”

Di masa lalu, dampak tetesan hanya dianalisis secara visual menggunakan kamera berkecepatan tinggi. Teknik baru peneliti Universitas Minnesota, yang disebut mikroskop tegangan berkecepatan tinggi, menyediakan cara yang lebih kuantitatif untuk mempelajari fenomena ini dengan secara langsung mengukur gaya, tegangan, dan tekanan di bawah tetesan cairan saat mereka mengenai permukaan, seperti dikutip dari University of Minnesota, Jumat (1/4/2022).

Para peneliti menemukan bahwa gaya yang diberikan oleh tetesan benar-benar menyebar dengan jatuhnya tetesan — ketimbang terkonsentrasi di tengah tetesan — dan kecepatan penyebaran tetesan melebihi kecepatan suara dalam waktu singkat, yang menciptakan gelombang kejut melintasi permukaan. Setiap tetesan berperilaku seperti bom kecil, melepaskan energi tumbukannya secara eksplosif dan memberinya kekuatan yang diperlukan untuk mengikis permukaan dari waktu ke waktu.

Selain membuka cara baru untuk mempelajari dampak tetesan, penelitian ini dapat membantu para insinyur merancang permukaan yang lebih tahan erosi untuk aplikasi yang harus tahan terhadap elemen luar ruangan. Cheng dan laboratoriumnya di University of Minnesota Twin Cities sudah berencana memperluas penelitian ini untuk mempelajari bagaimana tekstur dan bahan yang berbeda mengubah jumlah gaya yang diciptakan oleh tetesan benda cair.

“Misalnya, kami mengecat permukaan bangunan atau melapisi bilah turbin angin untuk melindungi permukaannya,” kata Cheng. “Tetapi seiring waktu, tetesan hujan masih dapat menyebabkan kerusakan melalui benturan. Jadi, penelitian kami setelah makalah ini adalah untuk melihat apakah kami dapat mengurangi jumlah tegangan geser tetesan, yang memungkinkan kami merancang permukaan khusus yang dapat mengurangi tekanan tersebut.”


https://rri.co.id/teknologi/sains-dan-teknologi/1408257/peneliti-ungkap-misteri-tetesan-air-melubangi-batu?utm_source=news_main&utm_medium=internal_link&utm_campaign=General%20Campaign

Tokoh

Partai

Institusi

K / L

BUMN

NGO

Organisasi

Perusahaan

Kab/Kota

Provinsi

Negara

Topik

Kasus

Agama

Brand

Club Sports

Event

Grup Musik

Hewan

Tanaman

Produk

Statement

Fasum

Transportasi