Benda Terbang Terkecil Buatan Manusia untuk Pemantau Polusi Udara

By Agnes Angelros Nevio, Senin, 27 September 2021 | 11:00 WIB
mikrochip seukuran serbuk sari pohon diciptakan oleh John .A Rogers (ScienceAlert)

Nationalgeographic.co.id-Saat ini, para insinyur dan ilmuwan mulai sering mengambil inspirasi dari alam ketika mengembangkan teknologi baru. Ini juga berlaku untuk struktur terbang terkecil yang pernah dibuat manusia hingga saat ini.

Terinspirasi oleh cara pohon seperti maple menyebarkan benih mereka menggunakan sedikit dari angin kencang, para peneliti mengembangkan berbagai microchip terbang kecil, yang terkecil hampir tidak lebih besar dari sebutir pasir.

Microchip atau 'microflier' terbang ini menangkap angin dan berputar seperti helikopter menuju tanah.

Microfliers, yang dirancang oleh tim di Northwestern University di Illinois, dapat dikemas dengan teknologi ultra-miniatur, termasuk sensor, sumber daya, antena untuk komunikasi nirkabel, dan bahkan memori tertanam untuk penyimpanan data.

"Tujuan kami adalah untuk menambahkan penerbangan bersayap ke sistem elektronik skala kecil, dengan gagasan bahwa kemampuan ini akan memungkinkan kami untuk mendistribusikan perangkat elektronik mini yang sangat fungsional untuk memeriksa lingkungan sebagai pemantauan kontaminasi, pengawasan populasi, atau pelacakan penyakit," kata John . A. Rogers dari Northwestern University, yang memimpin pengembangan perangkat baru ini.

Tim insinyur ingin merancang perangkat yang akan bertahan di udara selama mungkin,  dan memungkinkan mereka untuk memaksimalkan pengumpulan data yang relevan.

Ketika microflier terbang di udara, sayapnya berinteraksi dengan udara untuk menciptakan gerakan rotasi yang lambat dan stabil.

Baca Juga: Uniknya Lupin, Tanaman Yang Dapat Membersihkan Tanah dari Arsenik

Polusi udara meningkatkan risiko penyakit jantung, stroke dan kanker paru-paru, menyebabkan jutaan kematian setiap tahun. (FRED DUFOUR)

"Kami berpikir bahwa kami mengalahkan alam. Setidaknya dalam arti sempit bahwa kami telah mampu membangun struktur yang jatuh dengan lintasan yang lebih stabil dan pada kecepatan terminal yang lebih lambat daripada benih yang biasa Anda lihat dari tanaman atau pohon," kata Rogers.

"Kami juga mampu membangun struktur terbang helikopter ini dengan ukuran yang jauh lebih kecil daripada yang ditemukan di alam."

Rogers percaya perangkat ini berpotensi dijatuhkan dari langit secara massal dan tersebar untuk memantau upaya perbaikan lingkungan setelah tumpahan minyak, atau untuk melacak tingkat polusi udara di ketinggian yang berbeda.

Ironi berpotensi menciptakan polutan lingkungan baru saat mencoba mengurangi efek dari polusi lain tidak luput dari penelitian Rogers dan timnya. Dalam makalahnya Three-dimensional electronic microfliers inspired by wind-dispersed seeds, penulis menyampaikan keprihatinan ini:

Baca Juga: Studi: 1 dari 5 Kematian di Dunia Disebabkan Polusi Bahan Bakar Fosil

"Metode yang efisien untuk pemulihan dan pembuangan harus dipertimbangkan dengan hati-hati. Salah satu solusi yang melewati masalah ini adalah dengan mengeksploitasi perangkat yang dibuat dari bahan yang secara alami menyerap ke lingkungan melalui reaksi kimia atau fisik disintegrasi menjadi produk akhir yang tidak berbahaya."

Untungnya, laboratorium Rogers mengembangkan elektronik transien yang mampu larut dalam air setelah tidak lagi berguna. Menggunakan bahan serupa, ia dan timnya bertujuan untuk membuat selebaran yang dapat terurai dan menghilang di air tanah seiring waktu.

"Kami membuat sistem elektronik transien fisik seperti itu menggunakan polimer yang dapat terdegradasi, konduktor yang dapat dikomposkan, dan chip sirkuit terpadu yang dapat larut yang secara alami berubah menjadi produk akhir yang ramah lingkungan saat terkena air," kata Rogers.

"Kami menyadari bahwa pemulihan koleksi mikroflier dalam jumlah besar mungkin sulit," imbuhnya. "Untuk mengatasi masalah ini, versi yang dapat diserap lingkungan ini larut secara alami dan tidak berbahaya."