Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Material Berkelanjutan: Inspirasi Alam dan Geometri untuk Masa Depan

Menjelaskan bagaimana prinsip alam dan kolaborasi lintas disiplin membantu pengembangan material inovatif yang lebih adaptif dan ramah lingkungan, serta menginspirasi pembaca untuk tetap ingin tahu dalam mengeksplorasi ilmu pengetahuan dan teknologi.

16 Agt 2025, 02.49 WIB

64 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Rasa ingin tahu adalah kunci untuk inovasi dan penemuan.
Biomimikri dapat memberikan solusi berkelanjutan untuk masalah dunia nyata.
Kolaborasi antar disiplin ilmu dapat menghasilkan ide-ide terbaik dan inovasi yang signifikan.

Philadelphia, Amerika Serikat - Dr. Shu Yang, seorang profesor dan peneliti dari University of Pennsylvania, menggabungkan ilmu biologi, geometri, dan rekayasa material untuk menciptakan solusi inovatif yang adaptif dan berkelanjutan. Kerja kerasnya bertujuan memecahkan tantangan nyata seperti mengurangi emisi karbon yang dihasilkan oleh beton sambil mempertahankan kekuatan bahan tersebut.

Salah satu inovasi utama adalah pengembangan beton yang terinspirasi dari biomineral laut, yang bersifat ringan, kuat, dan mampu menyerap karbon dioksida selama siklus hidupnya. Hal ini penting karena beton merupakan material kedua paling banyak digunakan di dunia dan penyumbang besar emisi gas rumah kaca.

Dr. Yang juga mengeksplorasi seni kirigami untuk merancang material yang lentur dan dapat disesuaikan, mulai dari fasad bangunan yang bisa mengatur aliran udara hingga pembalut implan yang lebih efisien. Teknik ini memungkinkan pemotongan dan pelipatan pada material keras agar menjadi elastis dan multifungsi.

Sebuah penemuan unik lahir dari kejadian tidak sengaja di laboratoriumnya, yaitu perekat hydrogel yang dapat menempel kuat saat kering dan dilepaskan kembali dengan menambahkan air. Perekat ini berpotensi digunakan dalam bidang medis seperti perban atau alat operasi yang ramah pasien dan mudah digunakan.

Di masa depan, Dr. Yang merencanakan penelitian yang memanfaatkan alga dan rumput laut untuk menyaring mikroplastik dan polutan lain dari lingkungan. Dengan pendekatan kolaboratif dan rasa ingin tahu yang tinggi, ia terus mendorong batas ilmu pengetahuan untuk menciptakan material yang tidak hanya fungsional tapi juga ramah lingkungan.

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

Analisis Kami: Pendekatan interdiscipliner yang digabungkan dengan inspirasi dari alam ini menunjukkan sebuah paradigma baru dalam pengembangan material yang tidak hanya berorientasi pada fungsi teknis tetapi juga keberlanjutan ekologis. Dengan membangun dari prinsip alam, inovasi ini berpotensi besar mengatasi masalah lingkungan yang kompleks tanpa harus mengorbankan kinerja dan biaya produksi.

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

Analisis Ahli:

Prof. Jennifer Lewis: Pendekatan biomimikri yang memadukan ilmu material dengan biologi dan geometri seperti yang dilakukan Dr. Yang adalah kunci masa depan material engineering yang berkelanjutan dan multifungsi.

Dr. Marc Meyers: Penelitian yang mengintegrasikan struktur hierarkis dan fungsi material dari alam memberikan wawasan berharga dalam inovasi teknologi yang dapat meniru efisiensi dan adaptabilitas alami.

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

What's Next: Inovasi material biomimikri dan teknik kirigami yang dikembangkan oleh Dr. Yang akan semakin banyak diadopsi di berbagai industri, terutama dalam pembangunan berkelanjutan dan aplikasi medis, sehingga bisa mengurangi emisi karbon dan meningkatkan kualitas hidup manusia.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/fold-it-stretch-it-build-it-biomimicry-with-dr-shu-yang

Pertanyaan Terkait

Apa fokus utama penelitian Dr. Shu Yang?

Fokus utama penelitian Dr. Shu Yang adalah pada desain material yang terinspirasi oleh biologi, geometri, dan prinsip-prinsip dasar ilmu material.

Bagaimana Dr. Yang menggunakan biomimikri dalam penelitiannya?

Dr. Yang menggunakan biomimikri dengan mempelajari struktur dan sistem di alam untuk menginspirasi material dan teknologi baru.

Apa itu kirigami dan bagaimana aplikasinya dalam desain material?

Kirigami adalah seni memotong dan melipat material untuk menciptakan bentuk dan sifat baru, yang memungkinkan material keras menjadi fleksibel dan dapat disesuaikan.

Apa inovasi yang ditemukan Dr. Yang terkait dengan hidrogel?

Inovasi terkait hidrogel ditemukan secara tidak sengaja, di mana material tersebut berubah dari lembut dan licin menjadi kuat dan rapuh saat mengering, mirip dengan lendir siput.

Apa pesan utama yang ingin disampaikan oleh Dr. Yang tentang pengetahuan dan rasa ingin tahu?

Pesan utama yang ingin disampaikan oleh Dr. Yang adalah bahwa tak ada pengetahuan yang terbuang dan rasa ingin tahu harus terus dipelihara.