Aplikasi Teknologi Peredam Kejut Mekanis Burung Pelatuk Melanerpes aurifons

Tinuku
News KeSimpulan.com - Kepala burung Pelatuk menginspirasi peredam kejut. Terima kasih Melanerpes aurifons untuk segala aplikasi teknologinya.

Setelah peristiwa tabrakan pesawat terbang, penyelidik mengambil rekaman penerbangan dari puing-puing pesawat untuk dicocokkan dengan burung pelatuk Melanerpes aurifons. Why? Sebuah peredam kejut terinspirasi oleh kemampuan burung untuk menahan hentakan parah.

Kepala burung pelatuk mengalami deselerasi hingga 1200g seperti memukul drum pada sebuah pohon sampai dengan frekuensi 22 kali per detik. Mereka mampu membuat lobang di kayu pohon trembesi untuk sarang. Manusia akan gegar otak jika mengalami deselerari 80 sampai 100g. Jadi bagaimana burung pelatuk menghindari kerusakan otak? Tidak jelas.

Sekarang, Sang-Hee Yoon dan Sungmin Park dari University of California di Berkeley, mempelajari video dan CT scan kepala dan leher burung serta menemukan empat struktur yang mampu menyerap guncangan mekanis yaitu paruh keras tetapi elastis; berotot didukung struktur lidah kenyal yang membentang ke belakang tengkorak yang disebut hyoid; spon di dalam tulang tengkorak; dan cairan cerebrospinal berinteraksi untuk menekan getaran.

Para peneliti kemudian mencari analogi buatan untuk semua faktor-faktor tersebut sehingga bisa membangun sebuah sistem penyerapan kejutan mekanik untuk melindungi mikroelektronika yang bekerja dengan cara yang sama.

Untuk meniru ketahanan deformasi paruh, mereka menggunakan keranjang logam berbentuk silinder. Kemampuan hyoid untuk mendistribusikan beban mekanis ditiru oleh lapisan karet di dalam silinder tersebut, dan tengkorak atau cairan serebrospinal oleh lapisan aluminium. Spon tulang penahan getaran dikemas bola kaca diameter 1 milimeter, di mana sirkuit rapuh duduk.

Untuk menguji sistem, Yoon dan Park meletakkannya di dalam peluru dan ditembakkan pada dinding aluminium. Sistem redam kejut mempu melindungi elektronik di dalamnya pada guncangan hingga 60.000g. Flight recorders yang digunakan saat ini dapat menahan guncangan 1000g.

"Kita sekarang tahu bagaimana mencegah kehancuran mikrodivais dari kejutan mekanik. Saat ini sebuah lembaga di Korea Selatan melihat beberapa aplikasi untuk teknologi militer," kata Yoon.

Selain itu melindungi perekam elektronik penerbangan, bunker tahan goncangan bom, melindungi pesawat ruang angkasa dari tabrakan micrometeorites dan puing-puing angkasa, serta elektronik di mobil.

"Penelitian ini contoh menarik bagaimana alam mengembangkan struktur sangat maju dalam kombinasi untuk memecahkan apa yang pada awalnya tampak menjadi tantangan mustahil," kata Kim Blackburn, insinyur di Cranfield University di Inggris, yang mengkhususkan diri dalam studi dampak otomotif.

"Ini dapat menginformasikan pikiran kita pada peredam regeneratif untuk kendaraan, mengalihkan energi ke bentuk yang lebih mudah diperoleh kembali dari dumping menjadi panas. Pada akhirnya kita perlu belajar dari burung pelatuk untuk memulihkan energi dan tidak membuat sopir sakit kepala," kata Blackburn.

Nick Fry, chief executive tim Formula Satu Mercedes GP Petronas yang berbasis di Brackley, Inggris, mengatakan gagasan seperti ini bisa memberi umpan untuk perlindungan kecelakaan bagi pengemudi motorsport.

"Salah satu isu besar di Formula 1 adalah melindungi pengemudi dengan mengajak mereka melambatkan situasi kecelakaan sedemikian rupa sehingga organ internal dan otak tidak berpindah ke pantat," kata Fry.

"Kami melakukannya dengan desain komposit cerdas, sabuk pengaman sangat canggih dan kepala dan sistem leher menahan diri. Tapi penelitian ini mungkin sesuatu yang kita dapat menarik untuk masa depan, ini menjadi sangat menarik," kata Fry.
  1. Sang-Hee Yoon (Molecular Cell Biomechanics Laboratory, Department of Bioengineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA; Department of Mechanical Engineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA) and Sungmin Park (Department of Mechanical Engineering, University of California, Berkeley, CA 94720, USA). A mechanical analysis of woodpecker drumming and its application to shock-absorbing systems, Bioinspiration & Biomimetics, Volume 6, Number 1, 17 January 2011, DOI:10.1088/1748-3182/6/1/016003
Tinuku Store

2 comments: