Courtesy of NatureMagazine

Perangkat Terbang Ultralight Menerbangkan Sensor di Lapisan Atas Atmosfer dengan Cahaya Matahari

Mengembangkan perangkat terbang ultraringan yang memanfaatkan cahaya matahari dan fenomena fisika klasik untuk menjelajahi lapisan mesosfer yang sulit dijangkau, membuka peluang pemantauan atmosfer dengan cara yang lebih efisien dan hemat energi.

13 Agt 2025, 07.00 WIB

51 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Perangkat baru dapat terbang menggunakan sinar matahari tanpa bagian yang bergerak.
Desain perangkat ini memanfaatkan prinsip fisika yang telah ada sejak abad ke-19.
Penelitian ini dapat membuka peluang untuk eksplorasi atmosfer yang belum banyak diteliti.

Cambridge, Amerika Serikat - Ben Schafer dan timnya berhasil membuat perangkat kecil berukuran sentimeter persegi yang bisa melayang menggunakan hanya cahaya matahari. Ini merupakan terobosan karena perangkat tersebut tidak memiliki bagian yang bergerak dan sangat ringan, sehingga mampu memanfaatkan sifat fisika unik yang kurang dikenal selama ini.

Perangkat mereka didasarkan pada prinsip Crookes radiometer, sebuah alat klasik yang berputar saat terkena cahaya dalam ruang bertekanan rendah. Schafer dan tim mengadaptasi prinsip ini menggunakan teknologi modern untuk menciptakan wafer tipis yang terdiri atas dua lapisan dengan karakteristik berbeda, satu bagian menyerap panas dan yang lainnya tembus cahaya.

Saat molekul gas mengenai lapisan yang lebih panas, mereka memantul dengan momentumnya lebih besar dibandingkan bagian yang dingin, menghasilkan gaya dorong ke atas yang membuat wafer ini dapat terangkat. Lubang kecil di lapisan juga membuat molekul gas dapat bergerak dan menghasilkan gaya tambahan yang membantu penerbangan perangkat ini.

Kondisi tekanan rendah yang diperlukan oleh perangkat sangat mirip dengan yang ada di mesosfer, lapisan atmosfer yang sangat tinggi dan jarang dijelajahi. Dengan menggunakan wafer ultralight ini, diharapkan bisa dilakukan pengamatan dan pengumpulan data secara lebih murah dan efektif di daerah tersebut.

Inovasi ini membuka peluang untuk mengirimkan grup perangkat kecil tanpa berat dan tanpa mesin ke lapisan atmosfer yang sulit diakses sebelumnya. Jika berhasil dikembangkan lebih lanjut, teknologi ini bisa mengubah cara kita memantau perubahan atmosfer dan fenomena iklim.

--------------------

Analisis Kami: Penggabungan prinsip fisika klasik dengan teknologi nanofabrikasi modern membuka jalan baru yang sangat menarik dalam eksplorasi atmosfer tinggi tanpa biaya energi besar. Namun, tantangan teknis untuk mempertahankan kestabilan dan pengendalian perangkat ini di kondisi lapisan mesosfer masih perlu dipecahkan agar teknologi ini benar-benar praktis.

--------------------

Analisis Ahli:

Igor Bargatin: Desain baru ini sangat menjanjikan karena menerapkan konsep fisika langka dengan cara yang sangat inovatif, terutama perforasi lapisan yang menghasilkan gaya angkat yang mirip rotor helikopter.

--------------------

What's Next: Di masa depan, perangkat ini akan memungkinkan swarm perangkat tanpa penggerak mekanik yang kuat untuk mengamati dan mengumpulkan data dari bagian terpencil atmosfer secara efisien, yang dapat merevolusi pemantauan cuaca dan penelitian iklim.

Referensi:
[1] https://nature.com/articles/d41586-025-02576-w

Pertanyaan Terkait

Apa yang membuat perangkat yang dirancang Ben Schafer bisa terbang?

Perangkat ini dapat terbang dengan memanfaatkan sinar matahari yang memanaskan satu sisi, menciptakan perbedaan tekanan yang menghasilkan daya angkat.

Apa itu Crookes radiometer dan bagaimana fungsinya?

Crookes radiometer adalah perangkat yang berputar ketika terkena cahaya, tanpa adanya gaya lain yang diperlukan, dan merupakan alat pendidikan sains klasik.

Apa yang menjadi lapisan atmosfer yang dituju oleh perangkat ini?

Perangkat ini ditujukan untuk menjelajahi mesosfer, lapisan atmosfer yang terletak antara 50 hingga 100 kilometer di atas permukaan bumi.

Apa yang menjadi bahan utama dari wafer ultr ringan yang dibuat oleh tim Schafer?

Bahan utama dari wafer ultr ringan adalah aluminium oksida yang sangat tipis dan dilapisi dengan kromium untuk menyerap sinar matahari.

Siapa Igor Bargatin dan kontribusinya dalam penelitian ini?

Igor Bargatin adalah seorang insinyur yang telah melakukan penelitian pada perangkat serupa dan membantu menjelaskan mekanisme pengangkatan dalam perangkat ini.