Sayap ngengat bisa menginspirasi generasi baru bahan kedap suara
Technology & Science

Sayap ngengat bisa menginspirasi generasi baru bahan kedap suara

Para ilmuwan di University of Bristol di Inggris telah menemukan bahwa sayap ngengat adalah penyerap suara yang sangat baik dengan cara yang dapat berdampak besar pada teknologi kedap suara untuk bangunan dan transportasi.

Ngengat bisa menjadi ahli kamuflase, banyak dengan tanda di sayap mereka yang menyatu dengan warna kulit pohon, membuat mereka sulit dikenali oleh pemangsa.

Sekarang para peneliti telah menemukan bahwa cara lain mereka bersembunyi – dengan menyerap suara yang dipancarkan oleh kelelawar, salah satu predator utama mereka, menggunakan sayap mereka – dapat memberikan petunjuk untuk mengurangi suara yang memantul dari permukaan padat.

Ngengat berkerumun di sekitar lampu dalam jumlah besar memancarkan sangat sedikit suara berkat sayap penyerap suara mereka. (David McNew / Getty Images)

Sayap penyerap suara ngengat membuatnya praktis tidak terlihat oleh kelelawar karena jauh lebih sedikit suara yang dikembalikan saat kelelawar menggunakan ekolokasi untuk mencari mangsa. Efek ini mirip dengan lapisan penyerap radar yang digunakan pada pesawat siluman.

Di bawah mikroskop, sayap ngengat terdiri dari sisik kecil dengan lubang yang menyerap gelombang suara ultrasonik, suara ini dipancarkan oleh kelelawar pada frekuensi yang lebih tinggi daripada yang bisa dideteksi manusia.

Gambar mikroskop elektron pemindaian ini menunjukkan penampang sayap ngengat sutra ek Cina yang menonjolkan sisik dasar merah muda dan menutupi sisik kuning yang melekat pada membran. (Universitas Bristol)

Dalam sebuah percobaan, bagian kecil dari sayap ditempatkan di atas piringan aluminium yang sangat reflektif, kemudian gelombang suara diarahkan ke piringan tersebut untuk melihat seberapa banyak suara yang dipantulkan kembali. Yang membuat mereka takjub, para ilmuwan menemukan sayap ngengat menyerap hingga 87 persen suara yang menghantam permukaan melalui berbagai frekuensi dan sudut di mana gelombang suara menghantam sayap.

Aspek yang luar biasa adalah seberapa tipis sisik sayap — hanya dua persen lebih lebar dari lebar panjang gelombang suara yang mereka serap, yang jauh lebih tipis daripada bahan kedap suara konvensional.

Gambar mikroskop elektron pemindaian ini menunjukkan tampilan close-up dari skala dasar (terlihat dalam warna merah muda pada gambar sebelumnya) dengan punggungan paralel dan rusuk silang. (Universitas Bristol)

Para ilmuwan juga menguji versi sayap ngengat yang dilucuti untuk kemampuan menyerap suara mereka. Penampang sayap memiliki sisik di atas dan di bawah membran tempat mereka terhubung. Ketika sisik-sisik di bagian atas dihilangkan, meninggalkan lapisan membran yang terkena sumber suara dengan sisik-sisik di bawahnya, para peneliti secara tak terduga menemukan bahwa itu menyerap suara hampir sama baiknya dengan sayap yang utuh.

Para ilmuwan di Inggris menguji penampang sayap dari Antheraea pernyi, spesies ngengat atau dikenal sebagai ngengat sutra ek Cina, untuk menyelidiki kualitas sayap mereka yang menyerap suara. (Ivo Antusek / www.biolib.cz)

Mereka memperkirakan bahwa jika struktur mikroskopis sayap ngengat dapat ditiru dalam manufaktur dan ditingkatkan ke ukuran industri, dan disetel ke frekuensi suara yang lebih rendah yang kita dengar dalam kehidupan sehari-hari, itu bisa berdampak besar pada bangunan, rumah, dan transportasi, terutama pesawat, yang harus kedap suara terhadap baling-baling dan kebisingan jet. Peredam suara ultra-tipis akan menghemat berat pesawat dan, pada gilirannya, menghemat bahan bakar.

Jet tempur seperti F-35 A Lightning II menggunakan bahan untuk menyerap radar dengan cara yang mirip dengan bagaimana sayap ngengat memantulkan suara yang dipancarkan oleh kelelawar. (Fabrice Coffrini / AFP via Getty Images)

Bangunan kota dapat diisolasi dari kebisingan lalu lintas dan bahkan dimungkinkan untuk mendesain wallpaper yang terinspirasi ngengat untuk membuat rumah Anda menjadi tempat yang lebih tenang.

Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan dan insinyur mengambil isyarat dari alam untuk membuat teknologi lebih tenang. Burung hantu adalah penerbang diam dan bagian dari rahasia siluman mereka adalah bentuk bergerigi yang dibentuk oleh tepi bulu mereka.

Seekor burung hantu bertelinga pendek diam-diam berburu di Cagar Alam Nasional Elmley di Inggris. (Dan Kitwood / Getty Images)

Gerigi di tepi depan sayap membantu memperlancar aliran udara, mengurangi turbulensi yang sebaliknya akan menghasilkan suara, yang kemudian diredam lebih lanjut oleh tekstur bulu sayap yang lembut dan pinggiran lembut di sepanjang tepi belakang bulu.

Gambar close-up sayap Burung Hantu Bertanduk Besar yang menunjukkan sisir tepi depan, kiri bawah, dan pinggiran belakang, kanan bawah. (Krista Le Piane)

Perancang mesin jet modern telah mengambil tip dari burung hantu dan merancang tepi bergerigi di bagian belakang mesin dan sayap untuk membuat jet lebih tenang. Penelitian juga menunjukkan bahwa menambahkan gerigi ke ujung bilah turbin angin juga mengurangi kebisingan.

Boeing 737 Max menggunakan tepi bergerigi di sepanjang sayapnya dan di bagian luar mesinnya. (Joe Raedle / Getty Images)

Kita hidup di dunia yang semakin bising, dan suara dapat mengganggu kesehatan, seperti mengganggu tidur atau menyebabkan stres. Alam telah berevolusi selama jutaan tahun untuk menemukan solusi elegan untuk masalah keras ini.

Posted By : hongkong prize