Peneliti berhasil mengendalikan perangkat berskala mikron bernama metajet menggunakan laser, menunjukkan manuver tiga dimensi yang presisi. Studi ini, dipimpin oleh Shoufeng Lan dari departemen teknik mekanik Texas A&M dan dipublikasikan di Newton, menawarkan perkembangan penting dalam pendorongan optik yang berpotensi menggantikan sebagian peran bahan bakar tradisional pada misi ruang angkasa.
Metajet dibuat dari permukaan meta: lapisan sangat tipis yang memiliki dipol teratur pada skala nano untuk mengontrol perilaku cahaya. Dengan merancang bentuk, orientasi, dan penempatan pola pada permukaan, tim mengendalikan arah dan jumlah momentum yang dipindahkan cahaya ke objek sehingga muncul gaya terukur. Lan memberi analogi saat cahaya memantul seperti bola ping pong, yang mentransfer momentum dan menghasilkan dorongan.
Pendekatan ini berbeda dari teknik yang membentuk berkas cahaya, karena kontrol dimasukkan langsung ke bahan. Perbedaan itu memungkinkan generasi gaya yang lebih fleksibel dan skala yang lebih mudah dikembangkan, karena besaran gaya terkait daya cahaya bukan ukuran perangkat. Perangkat demonstrasi berukuran puluhan mikron—lebih kecil dari lebar rambut manusia—dan fabrikasinya memerlukan presisi nanoskal di fasilitas nanofabrikasi universitas, dengan dukungan TEES.
Pengujian awal dilakukan dalam cairan untuk mengurangi pengaruh gravitasi dan memperjelas gerak, dan tim sedang berupaya mendapatkan dana eksternal untuk uji di kondisi mikrogravitasi. Penelitian ini melengkapi usaha serupa di kelompok-kelompok Eropa dan di Caltech serta Rochester Institute of Technology, dan para penulis menyebut bahwa konsep ini suatu hari dapat memungkinkan perjalanan ke Alpha Centauri dalam kira-kira 20 tahun serta menggerakkan objek dari skala mikroskopis hingga pesawat ruang angkasa tanpa kontak fisik atau bahan bakar.
Kata-kata sulit
- metajet — perangkat sangat kecil yang digerakkan oleh cahaya
- pendorongan — dorongan yang dihasilkan oleh interaksi cahayapendorongan optik
- permukaan — lapisan luar suatu benda, sering sangat tipispermukaan meta
- dipol — sistem muatan listrik dengan dua kutubdipol teratur
- momentum — kuantitas gerak yang dipindahkan oleh gaya
- nanofabrikasi — proses pembuatan struktur sangat kecil di skala nano
- mikrogravitasi — kondisi dengan gaya gravitasi sangat rendah
- fabrikasi — tindakan membuat atau memproduksi suatu perangkatfabrikasinya
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Apa keuntungan memasukkan kontrol ke bahan dibanding membentuk berkas cahaya? Berikan dua alasan berdasarkan teks.
- Sebutkan tantangan yang mungkin tim hadapi saat menguji metajet di kondisi mikrogravitasi dan saat menskalakan perangkat ke ukuran pesawat ruang angkasa.
- Bagaimana penggunaan pendorongan optik tanpa bahan bakar bisa mengubah jenis misi ruang angkasa kecil? Berikan contoh aplikasi praktis.
Artikel terkait
Peningkatan Permintaan Listrik dari Pusat Data Bisa Naikkan Harga dan Emisi
Studi memperingatkan bahwa pertumbuhan pusat data dan penambangan kriptokurensi dapat menaikkan biaya listrik dan emisi di Amerika Serikat pada 2030. Peneliti memodelkan permintaan dan memproyeksikan kenaikan harga serta emisi, serta menyoroti ketidakpastian biaya dan bahan bakar.
Dua Sistem Terinspirasi Alam untuk Menjaga Panel Surya dari Debu
Peneliti Mesir mengembangkan dua sistem terinspirasi alam untuk membersihkan debu gurun dari panel surya. Satu sistem pakai getaran listrik dan lapisan nano, dan satu lagi digerakkan angin; uji lapang menunjukkan pengurangan kehilangan output.
