Metamaterial Baru Ini Bisa Kendalikan Robot Bawah Air dengan Gelombang Suara

Telset.id – Bayangkan bisa menggerakkan benda di bawah air tanpa menyentuhnya—hanya dengan menggunakan suara. Kini, mimpi itu menjadi kenyataan berkat terobosan metamaterial berbasis suara yang dikembangkan oleh seorang mahasiswa PhD di AS. Teknologi ini membuka pintu bagi pengendalian robot bawah air yang lebih presisi dan aplikasi medis non-invasif.

Dajun Zhang, mahasiswa doktoral di University of Wisconsin-Madison, telah menciptakan metamaterial dengan pola bergerigi khusus yang merespons gelombang suara. Dengan mengarahkan speaker dari berbagai sudut, material ini bisa mendorong, menarik, dan memutar objek yang terpasang padanya—semuanya tanpa kontak fisik.

Revolusi dalam Pengendalian Bawah Air

Teknologi ini bekerja dengan memanfaatkan prinsip akustik yang disebut “gaya radiasi akustik”. Pola bergerigi pada permukaan metamaterial dirancang khusus untuk memantulkan gelombang suara dengan cara tertentu, menghasilkan gaya yang dapat dikendalikan secara presisi.

“Dengan menargetkan metamaterial yang mengapung atau terendam dengan gelombang suara yang tepat, saya bisa mendorong dan memutar objek yang terpasang sesuai keinginan,” jelas Zhang dalam presentasinya di pertemuan Acoustical Society of America.

Aplikasi dari Robotika hingga Medis

Potensi aplikasi teknologi ini sangat luas. Di bidang kelautan, metamaterial ini bisa digunakan untuk merakit struktur bawah air, mengendalikan kendaraan robotik, atau bahkan memandu kapal selam tanpa perlu propeler fisik.

Di dunia medis, teknologi ini menjanjikan metode baru untuk pengiriman obat ke area tubuh yang sulit dijangkau—semuanya tanpa perlu pembedahan invasif. “Metode kami menawarkan cara untuk menerapkan berbagai gaya akustik pada objek dalam media cair, seperti robot bawah air, perangkat medis, atau obat-obatan,” tambah Zhang.

Mengatasi Tantangan Fabrikasi

Salah satu pencapaian penting dalam penelitian ini adalah pengembangan metode fabrikasi yang terjangkau namun presisi. Metode konvensional untuk membuat metamaterial bawah air biasanya mahal dan tidak mencapai resolusi yang dibutuhkan.

Zhang berhasil menciptakan pendekatan baru yang tidak hanya murah dan mudah diimplementasikan, tetapi juga menghasilkan resolusi tinggi dan kontras akustik yang kuat terhadap air—faktor kunci untuk kinerja optimal.

Dalam pengujiannya, Zhang memasang metamaterial ini pada berbagai objek seperti kayu, lilin, dan busa plastik. Baik mengapung maupun terendam, material ini memungkinkan pengendalian penuh terhadap gerakan objek, termasuk rotasi.

Ke depan, tim peneliti berencana mengembangkan versi yang lebih kecil dan fleksibel untuk aplikasi yang lebih beragam, mulai dari operasi jarak jauh hingga robotika bawah air otonom. “Penelitian kami membuka peluang baru baik untuk metamaterial akustik bawah air maupun manipulasi jarak jauh,” pungkas Zhang.