Homepage > Energi > Kelistrikan > Magnet Dapat Mengontrol Panas & Suara
Tanya Jawab
Hakteknas 2017, Pembangunan Maritim Berbasis Pengetahuan
25/04/2017

Jakarta - technology-indonesia.com - Hari Kebangkitan Teknologi Nasional (Hakteknas) tahun i [ ... ]


Lainnya
    Resensi
    Indeks Kesehatan Terumbu Karang di Indonesia
    22/11/2017

      Judul Buku : Indeks Kesehatan Terumbu Karang di Indonesia Penulis : Giyanto, Peter Mumby, Nurul Dhewani, Muhammad Abrar, dan Marindah Yulia Iswari Penerbit : Coremap-CTI, Pusat  [ ... ]


    Artikel Lainnya
    Advertorial
    Lomba 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

     

    Data Pengunjung
    Registered users : 5
    Online : 1999
    Guest : 1999
    Members : 0

    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

    Tingkatkan Peran Guru Besar dalam Pengembangan Peradaban
    Jumat, 23 Februari 2018 | Setiyo Bardono

    Menristekdikti Mohamad Nasir dalam Forum Guru Besar Institut Teknologi Bandung (FGB-ITB), di Gedung Balai Pertemuan Ilmiah ITB, Kamis (22/2/2018).Ageng Prasetyo/BKKP...

    iklantechno
    Kolom
    Capaian Kinerja 3 Tahun Kemenristekdikti
    23/10/2017 | Setiyo Bardono

    Menristekdikti saat menyampaikan Capaian Kinerja Selama 3 tahun Kemenristekdikti di Gedung Binagraha, Jakarta, Senin (23/10/2017). Foto Timeh Harahap/Kemeristekdikti   Technology-Indo [ ... ]


    Artikel Lainnya
    Profil Peneliti
    Basuki Hadimuljono: Infrastruktur Handal Kunci Utama Daya Saing
    05/08/2017

      Jakarta, Technology-Indonesia.com - Infrastruktur yang handal merupakan kunci utama dalam daya saing Indonesia. Penempatan infrastruktur dalam posisi sentral kebijakan pembangunan nasio [ ... ]


    Profil Peneliti Lainnya
      LOMBA UNTUK JURNALIS

      Info Produk
      WL-330NUL, Router Terkecil di Dunia dari ASUS

      WL-330NUL, Router Terkecil di Dunia dari ASUS

      ...
      Senin, 03 Juni 2013 14:45

      Inaco Siap Hadapi Pasar Global ASEAN

      P...
      Minggu, 05 April 2015 14:09

      Wellcomm Hadirkan Pelapis Ponsel Ekslusif

       ...
      Sabtu, 12 September 2015 23:41
      Piagio Terus Gali Pasar Indonesia

      Piagio Terus Gali Pasar Indonesia

      ...
      Jumat, 04 Desember 2015 16:29
      Wellcomm Shop Merambah Pulau Lombok

      Wellcomm Shop Merambah Pulau Lombok

      ...
      Kamis, 10 Desember 2015 12:12
      Plantronic Smartwearable Teman Beragam Aktivitas

      Plantronic Smartwearable Teman Beragam Aktivitas

      ...
      Senin, 25 Januari 2016 23:07
      BIPBIP, Jam Tangan Pintar Pelindung Buah Hati

      BIPBIP, Jam Tangan Pintar Pelindung Buah Hati

      ...
      Senin, 01 Februari 2016 11:21
      Angket
      Artikel Apa Yang Anda Sukai?
       
      iklanmapiptek