Cara Kerja Smart Morphable Surface

Tidak, kami tidak bercanda. Setelah Anda mempelajari tentang permukaan morphable yang cerdas, Anda mungkin menemukan bahwa keju cottage jasmani Anda adalah sesuatu yang layak untuk dirayakan. Anda juga akan belajar bahwa membuat mobil Anda penyok dalam hujan es mungkin baik untuk penghematan bahan bakar Anda — setidaknya dalam beberapa situasi mengemudi. Namun, sebelum Anda mulai merayakan penyok di mobil atau kulit Anda, Anda perlu tahu cara kerja permukaan morphable yang cerdas.

Permukaan morphable cerdas, atau smorph, adalah permukaan yang berubah sebagai respons terhadap kondisi di sekitar dan di dalamnya. Kulitmu seperti smorph. Jika kondisi di dalam kulit Anda berubah, seperti jika Anda menambah berat badan, kulit Anda juga ikut berubah. Mulai memukul Doritos terlalu keras, misalnya, dan perut Anda akan tumbuh. Kabar baiknya adalah, tidak seperti jeans Anda, kulit Anda akan tumbuh bersamanya. Jika Anda pernah hamil atau melihat perut wanita hamil, Anda tahu bahwa kulit Anda dapat meregang dan mengencang di bagian tubuh yang sedang tumbuh. Ketika bagian tubuh itu menyusut karena memiliki bayi atau menukar Doritos dengan batang wortel, kulitnya biasanya juga akan menyusut kembali.

Tentu saja, kulit kita tidak selalu menyusut kembali dengan sempurna. Setelah penurunan berat badan yang besar, kita dapat memiliki kulit kendur dan stretch mark. Kulit tidak hanya merespon kondisi di dalam tubuh sekalipun. Menghabiskan terlalu lama di bak mandi, dan jari-jari Anda akan keriput. Pergilah telanjang di luar pada hari yang dingin, dan Anda akan merinding (serta kutipan, karena ketelanjangan di tempat umum adalah ilegal di sebagian besar tempat). Smorph adalah semacam kulit yang tidak selalu mulus dan halus, dan mereka dapat merespons kondisi di dalam dan di luar tubuh. Dalam beberapa kasus, lesung pipit di smorph dapat meningkatkan aerodinamikadan penghematan bahan bakar untuk mobil. Andai saja stretch mark Anda bisa melakukan hal yang sama. Teruslah membaca untuk mempelajari bagaimana mobil yang mungkin Anda kendarai di masa depan dapat memiliki kulit yang berubah bentuk yang berlesung satu menit dan mulus berikutnya — dan semuanya tergantung pada kondisi mengemudi.

1. Lesung pipit dan Aerodinamika
2. Smorph di MIT
3. Permukaan dan Mobil Cerdas Morphable

Pergilah ke driving range pada sore yang cerah dan Anda akan melihat inspirasi untuk menggunakan smorph pada mobil. Bola golf , dengan bagian luarnya yang berkerut dan berkerut membantu menginformasikan beberapa pekerjaan yang dilakukan para insinyur dan peneliti lain pada smorph, penelitian yang dapat diterjemahkan ke dalam kulit berlesung pipit — dan karenanya meningkatkan penghematan bahan bakar — untuk mobil.

Bola golf tidak selalu sengaja penyok. Faktanya, hingga pertengahan 1800-an, bola golf masih mulus dan hanya penyok saat dimainkan. Dipukul seratus atau lebih kali per putaran akan membuat Anda sedikit banting dan penyok. Ketika pegolf mulai memperhatikan bahwa bola yang lebih tua dan penyok bergerak lebih jauh, mereka juga mulai menuntut kinerja yang sama dari bola golf baru. Dan ketika produsen mulai menjual bola penyok, bola golf berlesung pipit modern lahir.

Lesung pipit pada bola golf membantunya melaju lebih jauh karena penyoknya tidak memungkinkan udara "menempel" pada bola. Sebaliknya, lesung pipit mengganggu udara yang paling dekat dengan bola saat bergerak. Setiap lesung pipi membuat siklon mini kecil di sekitar bola. Alih-alih terlihat seperti bola halus dengan udara yang mengalir di atasnya, permukaan bola akhirnya terlihat seperti cangkir teh: bola yang bergerak di udara, tetapi dengan lingkaran kecil udara berputar di sekelilingnya. Gerakan berputar itu membantu menggerakkan udara di sekitar bola lebih cepat, yang mengurangi hambatan angin yang dihadapi bola. Lebih sedikit hambatan angin berarti lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan bola pada jarak tertentu.

Pada mobil, lebih sedikit hambatan angin berarti lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk bergerak maju di jalan. Itu berarti penghematan bahan bakar yang lebih baik, atau jika Anda berbicara tentang mobil listrik, penipisan baterai lebih sedikit. Jangan membawa tongkat golf ke mobil Anda dulu. Lesung pada mobil hanya meningkatkan efisiensi dalam situasi tertentu. Di situlah smorph masuk.

Ini hanya tebakan, tetapi kemungkinan besar sebagian besar konsumen tidak akan mau membeli mobil bekas, bahkan jika itu meningkatkan penghematan bahan bakar. Masalahnya, lesung pipi hanya mengurangi hambatan angin dalam beberapa situasi. Dalam situasi lain, kulit halus lebih disukai. Sama seperti kulit Anda sendiri, smart morphable surface bisa menyesuaikan dengan kondisi di sekitarnya.

Pikirkan smorph seperti balon : Saat Anda meniup balon, permukaannya menjadi halus dan kencang. Namun, jika volume udara di dalam balon berubah — katakanlah karena kebocoran atau perubahan suhu udara — permukaan balon menjadi lunak dan lentur. Dalam kasus smorph, yang diharapkan para ilmuwan akan meningkatkan aerodinamis dan efisiensi bahan bakar di mobil, mereka akan menjadi keriput. Kerutan-kerutan itu bisa sangat membantu dalam hal membangun mobil yang lebih efisien .

Mengubah dari halus ke berlesung pipit mencakup komponen "morfabilitas" dari permukaan yang dapat diubah dengan cerdas, tetapi bagian "pintar" dari nama itu juga merupakan komponen kunci. Saat Anda kedinginan, Anda tidak perlu memberi tahu kulit Anda "saatnya merinding." Ia tahu apa yang harus dilakukan berdasarkan kondisi yang dihadapinya. Smorph bekerja dengan cara yang sama. Mereka bereaksi terhadap kondisi yang mereka hadapi untuk membuat permukaan paling aerodinamis.

Para peneliti di Massachusetts Institute of Technology telah menciptakan smorph berbasis silikon yang bereaksi terhadap kondisi dan mengurangi hambatan udara yang mereka hadapi dengan menjadi berlesung pipit atau halus. Untuk membuat lesung pipit, para peneliti menekan ruang dalam smorph. Smorph bereaksi terhadap perubahan volume interior, seperti kulit pada seseorang yang tiba-tiba kehilangan perut buncitnya, dengan membentuk pola kerutan dan lesung pipi. Ketika volume interior ditingkatkan, smorph menjadi halus.

Pada mobil, sensor, komputer, dan perangkat lunak dapat dihubungkan ke kulit luar kendaraan, memeriksa pengukuran hambatan dan menyesuaikan karakteristik kulit sesuai kebutuhan untuk mengurangi hambatan dan meningkatkan penghematan bahan bakar.

Tidak seperti bola golf atau paha Bibi Mabel (keduanya selalu berlesung pipit), smorph bisa berubah antara halus atau keriput, tergantung pada volume bahan di dalamnya. Sebuah bola golf tidak perlu melakukan ini, karena jarang melebihi kecepatan di mana lesung pipitnya berhenti meningkatkan aerodinamikanya. Mobil, di sisi lain, bisa melaju lebih cepat daripada bola golf. Pada kecepatan tinggi, lesung pipit benar-benar meningkatkan hambatan angin. Dan itulah mengapa kami meminta Anda untuk menunda menambahkan lesung pipit Anda sendiri ke mobil Anda. Saat Anda menabrak jalan bebas hambatan, penyok buatan sendiri itu akan mulai memperlambat Anda.

Para peneliti berpikir bahwa smorph akan memungkinkan eksterior mobil untuk menyesuaikan untuk meminimalkan hambatan dan memaksimalkan aerodinamika, tergantung pada kondisinya. Jika mobil berjalan relatif lambat, smorph dapat memunculkan lesung pipitnya dan mengurangi hambatan dan jumlah energi yang dibutuhkan mobil untuk bergerak. Ketika mobil melaju lebih cepat, smorph dapat menghaluskan dirinya sendiri untuk memungkinkan mobil tergelincir di udara. Sensor di bagian luar mobil dapat membaca hambatan angin dan menyesuaikan kulit mobil sesuai kebutuhan.

Mobil saat ini dirancang untuk menjadi aerodinamis seperti yang mereka bisa dalam kebanyakan situasi. Tapi apa keuntungan mobil dalam aerodinamis umum, kehilangan aerodinamis untuk situasi tertentu. Mobil dengan kulit smorph bisa terus berubah menjadi seefisien mungkin, apapun kondisinya.

Mobil dengan permukaan morphable yang cerdas masih jauh, tetapi smorph membuka beberapa kemungkinan menarik tidak hanya untuk desain otomotif, tetapi juga teknik kedirgantaraan dan bahkan bahan bangunan. Sebuah bangunan dengan permukaan smorphable, misalnya, mungkin mampu menahan angin kencang lebih baik daripada yang dibuat dengan bahan tradisional.

Rapi, ya? Dan Anda pikir selulit Anda tidak melakukan apa pun untuk Anda.

Catatan Penulis: Cara Kerja Smart Morphable Surface

Ketika Anda berpikir tentang cara meningkatkan penghematan bahan bakar untuk mobil, kebanyakan orang menyukai teknologi yang benar-benar menggerakkan mobil — atau bahan bakarnya. Baru-baru ini, dengan penggunaan bahan seperti aluminium dan serat karbon pada mobil pasar massal, kami mulai mempertanyakan apakah bahan yang kami gunakan untuk membuat mobil dapat berkontribusi pada peningkatan efisiensi. Ketika kebanyakan orang membayangkan mobil masa depan, mereka memikirkan mobil super licin yang membelah lalu lintas. Sebuah mobil yang berubah bentuk dengan kulit berlesung pipit mungkin tidak memiliki nuansa atau tampilan Tron-esque yang sama, tetapi itu jelas membuat saya merasa lebih baik tentang penyok yang saya letakkan di spatbor saya ketika mencoba parkir paralel minggu lalu.

Artikel Terkait