Homepage
Resensi
article thumbnailSejarah Panjang Pengamatan Cuaca di Indonesia

Judul Buku : BMKG, 70 Tahun Melayani Masyarakat Penulis : Tim Masyarakat Penulis Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Penerbit : BMKG bekerjasama dengan MAPIPTEK Tebal : viii + 206 halam [ ... ]


Artikel Lainnya
Advertorial
article thumbnailLomba Fotografi Kiprah 50 Tahun LIPI

  Technology-Indonesia.com - Memperingati 50 tahun kiprah Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) untuk bangsa, LIPI bekerjasama dengan Masyarakat Penulis Ilmu Pengetahuan dan Teknologi [ ... ]


Artikel Lainnya

 

Magnet Dapat Mengontrol Panas & Suara

Penilaian Pengguna: / 4
JelekBagus 
Para peneliti telah menemukan cara untuk mengontrol panas dengan medan magnet. Studi ini adalah yang pertama yang pernah untuk menunjukkan bahwa fonon akustik - partikel unsur yang mengirimkan baik panas dan suara - memiliki sifat magnetik.

Adalah para peneliti di Ohio State University telah menemukan cara untuk mengontrol panas dengan medan magnet. Melalui publikasi jurnal Nature Materials terakhir, mereka menjelaskan bagaimana medan magnet setara ukuran MRI medis dapat mengurangi sekitar 12% jumlah panas yang mengalir melalui semikonduktor.

Studi ini adalah yang pertama yang pernah membuktikan bahwa fonon akustik - partikel unsur yang mengirimkan baik panas dan suara - memiliki sifat magnetik.

"Ini menambahkan dimensi baru pada pemahaman kita tentang gelombang akustik," kata Joseph Heremans, ahli nanoteknologi dan profesor teknik mesin di Universitas Ohio. "Kami telah menunjukkan bahwa kami dapat mengarahkan panas magnetis. Dengan medan magnet yang cukup kuat, kita mampu mengarahkan gelombang suara juga."

Heremans mengakui, orang-orang mungkin akan terkejut cukup mengetahui fakta ilmiah bahwa panas dan bunyi saling terkait satu sama lain. Terlebih ternyata keduanya bisa dikendalikan oleh magnet. Tapi, jelasnya, dalam pendekatan mekanika kuantum, keduanya adalah ekspresi dari bentuk energi yang sama. 

"Pada dasarnya, panas adalah getaran atom," jelasnya. "Panas dilakukan melalui bahan dengan getaran. Satu material akan panas ketika atom-atomnya semakin cepat bergetar. "Suara adalah getaran atom, juga," lanjutnya. "Ini melalui getaran seperti ketika saya berbicara dengan Anda. Pita suara saya memampatkan udara dan menciptakan getaran yang melakukan perjalanan ke Anda, dan Anda 

menerima mereka di telinga Anda sebagai suara."

Fenomena panas dan suata dalam mekanika kuantum disebut fonon. Sepintas terdengar sangat mirip "foton." Itu karena para peneliti menganggap phonon adalah seperti sepupu dari istilah foton. Jika foton adalah partikel cahaya, maka fonon adalah partikel panas dan suara. 

Foton lebih populer dan terkesan akrab di telinga kita karena para peneliti telah mempelajari foton intens selama seratus tahun - sejak Einstein menemukan efek fotolistrik. Fonon belum menerima banyak perhatian, dan tidak banyak yang diketahui bahwa fonon telah melampaui sifat dari panas dan suara suatu material.

Studi Tim Ohio ini menunjukkan bahwa fonon memiliki sifat magnetik juga. "Kami percaya bahwa sifat-sifat umum yang hadir dalam fonon telah nyata dan solid," kata Hyungyu Jin, peneliti post doktoral Ohio State.

Hasil temuan riset terbaru itu memberi implikasi bahwa panas dari material seperti kaca, batu, plastik - bahan yang secara alamiah dikenal bukan termasuk bahan penghantar magnet - dapat dikendalikan secara magnetis, jika Anda memiliki magnet yang cukup kuat. Efeknya memang berbeda dengan material logam, yang bersifat sebagai penghantar panas yang baik, tetapi seberapa besar 

dampaknya masih perlu riset lanjutan.

Jim juga mengakui, tidak akan ada aplikasi praktis dari penemuan ini dalam waktu dekat. Pasalnya, Magnet 7-tesla --seperti yang digunakan dalam penelitian ini tidak ada di luar rumah sakit dan laboratorium -- yang bisamendinginkan semikonduktor sampai bekerja pada -450 derajat Fahrenheit (- 268 derajat Celsius). Kondisi mendekati nol mutlak itulah yang dapat membuat atom dalam material memperlambat gerakan fonon sehingga bisa dideteksi.

Itu sebabnya percobaan itu begitu sulit, kata Jin. Mengambil pengukuran termal pada suhu amat rendah tentu saja rumit. Solusinya adalah dapat didekati dengan menggunakan sepotong semikonduktor indium antimonide dan membentuknya menjadi 

garpu tala miring. Salah satu lengan garpu berdimensi 4 mm dan 1 mm. Perangkat itu didesain bekerja seperti perilaku semikonduktor pada suhu rendah. Biasanya, kemampuan bahan untuk mentransfer panas akan tergantung hanya pada jenis atom yang dibuat. Tetapi pada suhu yang sangat rendah, seperti yang digunakan dalam penelitian ini, pengaruh besaran dimensi terhadap karakter fonon dapat diamati. Ternyata garpu tala yang lengannya lebih besar 

bisa mentransfer panas yang lebih cepat ketimbang garpu tala lengan yang lebih kecil.

"Bayangkan bahwa garpu tala adalah trek, dan fonon mengalir naik dari dasar adalah pelari di trek. Para pelari yang mengambil sisi sempit garpu hampir tidak memiliki cukup ruang untuk masuk melalui, dan mereka terus menabrak dinding trek, yang memperlambat mereka turun. Para pelari yang mengambil jalur 

yang lebih luas dapat berjalan lebih cepat, karena mereka memiliki banyak ruang.

"Semua dari mereka akhirnya melewati bahan - pertanyaannya adalah seberapa cepat," lanjutnya. "Semakin banyak tabrakan yang mereka alami, semakin lambat mereka pergi."

Dalam percobaan, Jin mengukur perubahan suhu di kedua lengan dari garpu tala dan dikurangi satu dari yang lain, baik dengan dan tanpa medan magnet 7-tesla dihidupkan.

Dengan tidak adanya medan magnet, lengan besar pada garpu tala dipindahkan lebih panas daripada lengan yang lebih kecil, seperti harapan para peneliti. Namun dengan adanya medan magnet, aliran panas melalui lengan besar diperlambat oleh 12 persen.

Jadi apa yang berubah? Heremans mengatakan bahwa medan magnet yang disebabkan beberapa fonon melewati materi bergetar tidak sinkron sehingga mereka menabrak satu sama lain, efek diidentifikasi dan diukur melalui simulasi komputer yang dilakukan oleh Nikolas Antolin, Oscar Restrepo dan Wolfgang Windl, semuanya dari Departemen Ilmu dan Teknik Material Ohio.

Di lengan yang lebih besar, kebebasan bergerak bekerja melawan fonon - mereka mengalami tabrakan. Fonon Lebih tersingkir dari jalur, dan lebih sedikit - berkurang 12 persen - melewati materi tanpa cedera.

Peneliti menyimpulkan, fonon bereaksi terhadap medan magnet, sehingga partikel-partikel harus peka terhadap magnetisme. Selanjutnya, mereka berencana untuk menguji apakah mereka dapat menangkis gelombang suara ke samping dengan medan magnet.

Ikut terlibat sebagai ko-penulis dari penelitian ini adalah Stephen Boona, seorang peneliti postdoktoral di bidang teknik mesin dan kedirgantaraan; dan Roberto Myers, seorang profesor ilmu dan teknik material, teknik elektro dan komputer dan fisika. Dana penelitian berasal dari Divi Riset Angkatan Darat AS dan Angkatan Udara AS, serta National Science Foundation (NSF), termasuk juga dana dari Pusat Ilmu Bahan dan Rekayasa di Ohio State. Sedang sumber daya 
komputasi sepenuhnya disediakan oleh Supercomputer Center Ohio.
alt



 

Umum

article thumbnail Ecodome, Wahana Baru di Kebun Raya Bogor
Rabu, 15 November 2017 | Setiyo Bardono

Ecodome, wahana baru di Kebun Raya Bogor (Foto Humas LIPI)   Technology-Indonesia.com - Pusat Konservasi Tumbuhan Kebun Raya Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PKT...

Review

article thumbnail Kembali Menanti Energi Alternatif
Jumat, 19 Maret 2010

Hal itu, lanjut dia, semakin menaikkan ketergantungan Indonesia kepada BBM  untuk sektor transportasi. "Padahal, sekitar 60 persen BBM diserap sektor transportasi," ujarnya.

 
iklantechno
Kolom
article thumbnailMenyambut Harteknas ke-20
10/08/2015 | Dedi Junaedi


Hari ini, 20 tahun lalu, Indonesia mencatat sejarah. Untuk pertama kalinya, sebuah pesawat komuter fly by wire  berhasil dibuat dan diterbangkan. Prototipe A-1, N-20 dengan sandi Gatotkaca, terbang m [ ... ]


Artikel Lainnya
Info Produk
Angket
Artikel Apa Yang Anda Sukai?
 
iklanmapiptek