Courtesy of InterestingEngineering

Material Elastis Pintar dengan Komputasi Langsung Melalui Gerakan Lunak

Mengembangkan material mekanis lunak yang dapat melakukan perhitungan kompleks seperti operasi matriks-vektor secara langsung melalui deformasi elastisnya tanpa perlu konversi sinyal listrik, sehingga membuka potensi baru untuk robotika lunak pintar dan perangkat sensor mekanis kecil dengan efisiensi energi tinggi.

02 Nov 2025, 21.55 WIB

218 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Material lunak dapat melakukan perhitungan kompleks tanpa konversi listrik.
Penggunaan floppy modes memungkinkan efisiensi energi yang tinggi dalam komputasi.
Penelitian ini dapat mengarah pada pengembangan robot dan sensor yang lebih canggih.

Belanda - Para peneliti di AMOLF, Belanda, telah mengembangkan jenis material lunak dan fleksibel baru yang bisa melakukan perhitungan matematis kompleks secara langsung melalui gerakan mekanisnya. Material ini terbuat dari lembar karet yang dipotong dengan pola berulang sehingga bisa mengubah gerakan deformasi menjadi hasil kalkulasi, menggantikan fungsi komputer tradisional yang biasanya membutuhkan listrik.

Material ini mengandalkan konsep 'floppy modes' yaitu gerakan yang membutuhkan hampir tidak ada energi, sehingga semua proses komputasi menjadi sangat efisien. Dengan mengendalikan pola dan bentuk potongan, para peneliti bisa mengatur perhitungan yang dilakukan, bahkan mengubah program setelah material dibuat menggunakan balok bertegangan variabel.

Uji coba prototipe yang terbuat dari karet setebal 6 mm menunjukkan bahwa material ini mampu memetakan gerakan input di satu sisi menjadi output yang sesuai di sisi lain dengan kesalahan sekitar 20 persen pada input kecil. Jika input semakin besar, area gerakan mulai jenuh dan respons menjadi mirip fungsi sigmoid yang umum di pengolahan sinyal.

Salah satu batasan performa material ini adalah bentuk balok dan sudutnya yang memengaruhi kekakuan rangka dan keakuratan komputasi. Meski begitu, hasil simulasi menunjukkan bahwa dimensi matriks hingga 64x64 masih dapat dibuat secara akurat dengan teknologi mikro-fabrikasi sekarang, yang cukup untuk aplikasi seperti pengolahan fitur suara.

Penemuan ini dianggap sebagai sebuah terobosan yang dapat merevolusi cara perangkat lunak dan sensor bekerja, khususnya dalam bidang robotik lunak cerdas dan perangkat yang bisa menghitung di dalam bahan itu sendiri tanpa perlu mengubah sinyal ke bentuk listrik, sehingga menghemat energi dan mempercepat proses.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/soft-flexible-material-performs-complex-calculations

Analisis Ahli

Mark Pauly (profesor komputer grafis dan mekanika material)

"Penelitian ini membuka paradigma baru untuk pengembangan material pintar yang dapat mengintegrasikan komputasi dan fungsi mekanis, potensi besar untuk robotik lunak dan sensor yang adaptif."

Analisis Kami

"Pendekatan ini sangat inovatif karena memungkinkan komputasi dilakukan secara fisik langsung di dalam struktur material tanpa elektronik yang rumit, yang bisa menghemat banyak energi dan mengurangi latensi. Namun, tantangan utama tetap pada optimasi desain dan mengatasi keterbatasan bahan agar hasil komputasi semakin presisi dan dapat diterapkan luas."

Prediksi Kami

Dalam waktu dekat, material mekanis lunak seperti ini akan menjadi komponen kunci dalam pengembangan robot lunak cerdas, sensor mekanis berukuran kecil, dan perangkat edge computing yang hemat energi dan tidak memerlukan konversi sinyal listrik.