JEMBATAN CAIR, KEAJAIBAN FISIKA
Jembatan yang terbuat dari zat cair? Bukan sulap bukan sihir, sebab itu bisa dibuat dengan ilmu fisika. Sebuah tim peneliti dari Austria mendemonstrasikan bahwa kini kita dapat membangun jembatan yang tersusun dari zat cair. Dalam percobaan tersebut, tim ini berhasil memperagakan sebuah jembatan yang tersusun dari air murni yang telah didestilasi tiga kali. Mereka juga menghubungkan celah sepanjang 2,5 centimeter hingga selama 45 menit, seakan melawan pengaruh gaya gravitasi. Sepintas hal ini terdengar seperti sihir, walaupun jelas hanyalah rekayasa fisika. Lantas, apa rahasianya?
Salah satu kunci dalam percobaan tersebut adalah pemakaian tegangan listrik yang tinggi. Tim tersebut menempatkan air murni yang akan dijadikan jembatan itu di dalam dua buah gelas kaca, kemudian sepasang elektroda diletakkan di dalamnya. Kedua gelas kaca diletakkan berdekatan namun tidak berhimpitan. Dalam waktu hanya seperseribu detik setelah perbedaan tegangan sebesar 25 ribu volt diterapkan melalui sepasang elektroda tersebut, air di dalam salah satu gelas kaca merambat cepat ke tepian dan secepat kilat melompat melewati celah di antara kedua gelas kaca.
Apa yang menyebabkan tegangan tinggi tersebut mampu melontarkan air melompati celah dan lalu menjaga “jembatan cair” tidak runtuh dipengaruhi gravitasi? Saat ini belum ada yang mengetahuinya dengan pasti. Walaupun begitu, beberapa kesimpulan awal sudah bisa ditarik dari percobaan itu.
Secara kimiawi sebuah molekul air dilambangkan dengan kode H2O. Ini karena memang molekul air terdiri dari dua atom hidrogen (H) yang bermuatan positif dan sebuah atom oksigen (O) bermuatan negatif. Saat genangan air murni dipengaruhi oleh medan listrik, seperti saat tegangan tinggi diterapkan pada percobaan di atas, maka molekul-molekul air akan berjejer rapih dan saling bergandengan: atom-atom hidrogen tertarik ke elektroda bermuatan negatif sementara atom oksigen menjurus ke elektrode positif. Selama ini hal ini sudah diketahui berlaku pada tingkat molekuler, akan tetapi belum pernah diperagakan sebelumnya pada tingkat makroskopik seperti pada percobaan jembatan cair di atas.
Untuk menguji hipotesa ini, tim peneliti yang sama kemudian menggunakan sebatang kaca yang telah lebih dulu diberi muatan listrik. Ternyata memang medan listrik dari batang kaca mampu membuat bentuk jembatan cair itu berubah dari lurus menjadi melengkung mendekati batang kaca.
Di antara pengukuran lain yang dilakukan, tim tersebut juga mengukur variasi kepadatan cairan di sepanjang “jembatan dari air” yang terbentuk.
Mereka menggunakan metode optik yang umum disebut ‘visualisasi Schlieren’ . Dalam metode ini, berkas-berkas cahaya dilewatkan tegak lurus terhadap “jembatan dari air” dan kemudian melewati tepian sebuah silet tajam sebelum mencapai detektor cahaya. Jika kepadatan cairan di sepanjang jembatan itu seragam nilainya, maka semua berkas cahaya akan melewati tepian silet dan tertangkap oleh detektor. Akan tetapi, jika ada variasi kepadatan cairan pada jembatan itu, variasi itu akan membelokkan dan mengganggu jalan sebagian berkas cahaya yang lewat, sehingga total berkas yang tertangkap detektor menjadi berkurang.
Dengan metode tersebut, tim dari Austria itu menemukan bahwa kepadatan cairan pada jembatan memang tidak seragam, di mana sisi bagian dalam dari jembatan lebih padat daripada sisi luarnya. Selain itu, variasi kepadatan cairan tersebut tidaklah statis, melainkan mengalir dari gelas kaca yang satu ke yang lainnya. Sekedar sebagai analogi, anda bisa membayangkan sebuah kabel ko-axial (walaupun analogi ini tidaklah sangat akurat karena kedua fenomena ini berasal dari hukum fisika yang berbeda) di mana kabel di lingkaran dalam mengalirkan arus listrik sedangkan kabel di lingkaran luar hanyalah membantu menyalurkan aliran itu. Begitu juga, dalam “jembatan cair” ini, molekul air yang mengalir adalah molekul-molekul di sisi dalam, sedangkan molekul-molekul di sisi luar hanyalah diam dan membantu aliran molekul-molekul di sisi dalam jembatan.
Tim dari Austria itu ingin mempelajari dengan lebih detil bagaimana sesungguhnya struktur molekul-molekul yang membentuk “jembatan cair itu. Untuk itu mereka merencanakan percobaan lanjutan yang akan menggunakan sinar-X.
Selain untuk menjawab keingintahuan secara ilmu fundamental, percobaan ini juga punya potensi aplikasi yang besar. Salah satunya berkaitan dengan bidang mikrofluida , di mana cairan-cairan dengan volume sangat kecil dikendalikan dengan presisi dan diteliti dengan akurat, baik untuk pendeteksian biologis, medis, maupun lingkungan.
Saat ini masih banyak kendala yang perlu dipecahkan sebelum sebuah aplikasi nyata bisa diperoleh. Salah satunya adalah bahwa jembatan cair ini tidak bisa bertahan jika air murni yang telah didestilasi tiga kali tersebut dikotori oleh debu dan partikel. Akibat muatan-muatan tambahan yang dibawa oleh debu dan partikel itu, maka jembatan cair itu akan dilewati arus listrik yang semakin tinggi.
Suhu pada jembatan itu ikut meningkat, dan jembatan akan runtuh karena gerakan acak molekul-molekul air mengalahkan efek medan listrik yang telah menjajarkannya dengan rapi. Walaupun begitu, bukan tidak mungkin percobaan-percobaan berikutnya akan memunculkan kejutan dan gagasan baru yang akan memecahkan kendala di atas.
sumber: http://budakfisika.blogspot.com/2008/11/jembatan-cair-keajaiban-fisika.html
30 komentar:
artikel ini sangat bagus dan menarik untuk dibagikan kepada pembaca. ternyata dalam ilmu fisika pun juga terdapat beberapa informasi tambahan menarik selain ilmu terapan :)
menurut saya pos yang diterbitkan ini sangat menarik sehingga dapat menambah wawasan bagi pembaca.
menurut saya artikel ini sudah menarik. Bahasa yang digunakan mudah dimengerti dan dipahami,untuk secara keseluruhan materinya sudah jelas, baik digunakan untuk menambah pengetahuan bagi pembaca :)
(y)
Artikel yang disajikan menarik, penjelasannya mudah dipahami bagus memberi pengetahuan yang lebih luas. Terimakasih :)
Menurut saya, artikel ini sanagat membantu dan bermanfaat. banyak informasi yang ada di artkel ini. ditunggu postingan-postingan artikel senjutnya ya :D
artikel ini sangat menarik dan dapat menambah pengetahuan :)
Amazing sains :) artikel yang bagus. semoga bermanfaat buat pembaca yang lain :)
artikel yang bagus dan menarik dapat menambah wawasan bagi pembaca, good job yah :D
Artikel ini sangat menarik. Menambah wawasan baru bagi saya :)
Artikelnya menarik dan menambah pengetahuan saya. Good job :)
menurut saya artikel ini sangat menarik. kita semua jadi dapat tambahan ilmu :D semoga bermanfaat
waw, artikelnya keren,,, bisa menambah pengetahuan buat saya.. ditunggu postingan selanjutnya,,
waw , artikelnaya bener2 keren
bagus sekali menambah pengetahuan, merci :)
artikel ini bagus dapat menambah informasi dan menambah pengetahuan bagi pembaca sipp keren :)
Wow keren,, gak kepikiran bisa buat jembatan kayag gitu :)
artikel yang menarik dan simple, banyak inspirasi dan pengetahuan baru didalamnya.. goodddd..
Wah.. artikel yang sangat menarik untuk dibaca untuk menambah pengetahuan kita. Terimakasih :)
Oh jadi jembatan cair menggunakan ilmu fisika. Terimakasih informasinyaa
waaah bagus ini artikelnya. jadi makin tahu
siiip gan
ternyata masih banyak keajaiban didunia ini
artikel yang sangat menarik.. semoga penemuan itu bisa terwujud dengan pembaharuan yang mampu mengoptimalkan fungsinya sehingga bisa diwujudkan dalam aplikasi yang berbentuk nyata
menarik..
terimaksih untuk postingannya
yah,,,,,bagus banget. luar biasa fisikawan.
menarik sekali.. makasih informasinya :)
Blog ini sangat recomended...tampilannya keren bro
sangat bagus artikelnya . semoga bermanfaat untuk kita semua
Siip mantap
coment back please...!
artikel yang menarik mak :)
good job!!
update terus yah infonya, makasi banyak lo :) semoga bermanfaat!
artikelnya bagus dan sangat bermanfaat terimakasih :)
menarik baru tahu terimakasih infonya :)
kereen mbk artikelnya :)
Posting Komentar