KALIMANTAN UTARA — Bayangkan sebuah drone sekecil serangga yang terbang tanpa mengeluarkan suara sama sekali. Inilah yang baru saja dibuktikan oleh para ilmuwan di EPFL melalui sebuah terobosan yang disebut "mesin bertenaga suara". Alih-alih menggunakan baling-baling konvensional, perangkat ini mengandalkan getaran udara yang dihasilkan oleh frekuensi resonansi untuk menciptakan dorongan.
Bagaimana Mesin Ini Bekerja?
Prinsip kerjanya cukup sederhana namun cerdik. Para peneliti merancang sebuah resonator berbentuk khusus yang dicetak dengan teknologi 3D. Ketika resonator ini disinari gelombang suara pada frekuensi yang tepat, molekul udara di dalamnya bergetar dengan sangat kuat. Getaran ini kemudian dialirkan keluar melalui nosel yang dirancang khusus, menghasilkan semburan udara terpusat yang menjadi daya dorong.
"Alih-alih mendorong perangkat dengan gelombang suara, kami menciptakan resonator akustik yang disetel untuk memanfaatkan suara pada frekuensi tertentu guna menghasilkan dorongan terarah dan gerakan terkontrol," ujar Selman Sakar, kepala Laboratorium Sistem Mikrobiorobotik (MICROBS) EPFL, kepada publikasi setempat. "Karya kami menunjukkan kelayakan untuk mengubah komponen mekanis sederhana yang dirancang dengan cerdas menjadi materi robot."
Tiga Prototipe yang Berhasil Diujicoba
Tim peneliti tidak hanya berhenti pada satu konsep. Mereka telah mengaplikasikan "mesin" ini ke dalam tiga prototipe berbeda untuk menunjukkan fleksibilitasnya. Pertama, ada perahu kecil yang menggunakan tiga resonator: satu di bagian belakang untuk propulsi dengan frekuensi 540 Hz, dan dua di sisi untuk navigasi.
Dua prototipe lainnya adalah mikroflier, atau mesin terbang berukuran sangat kecil. Model pertama memiliki tiga rongga yang menghadap ke bawah, memungkinkannya terangkat dari permukaan seperti roket. Sementara model kedua lebih menarik: ia memiliki tiga bilah yang terhubung di satu titik pusat, menyerupai rotor helikopter. Setiap bilah dilengkapi resonator di pangkalnya yang mengarah ke belakang. Ketika frekuensi yang tepat mengenai resonator, daya dorong yang dihasilkan membuat bilah-bilah ini berputar lebih dari 12.000 RPM dan mengangkat seluruh perangkat untuk melayang.
Kunci Keheningan: Frekuensi Ultrasonik
Salah satu aspek paling revolusioner dari teknologi ini adalah kebisingannya yang nyaris nol. Ini karena mesin menggunakan frekuensi ultrasonik, yang berada di atas ambang pendengaran manusia. Artinya, drone mikro ini bisa beroperasi secara praktis tanpa suara, sebuah keunggulan besar untuk aplikasi pengawasan atau operasi rahasia.
Konsep ini sebenarnya memiliki kemiripan dengan teknologi pendingin "fan-on-a-chip" dari xMEMS. Keduanya sama-sama memanfaatkan getaran molekul udara untuk menciptakan aliran udara. Bedanya, solusi xMEMS menggunakan membran piezoelektrik ultrasonik untuk menggerakkan udara, sementara mesin EPFL mengandalkan bentuk rongga spesifik dan frekuensi resonansi untuk mencapai efek serupa.
Keterbatasan Saat Ini dan Potensi Masa Depan
Meskipun konsep ini terbukti berhasil, perlu dicatat bahwa prototipe yang ada masih sangat terbatas. Ketinggian maksimum yang bisa dicapai mikroflier kurang dari 5 milimeter, dan perahu yang dibuat memiliki bobot yang sangat ringan. Ini menunjukkan bahwa daya dorong yang dihasilkan saat ini belum cukup untuk aplikasi praktis.
Namun, para peneliti melihat ini sebagai langkah awal yang penting. Langkah berikutnya adalah meningkatkan skala teknologi ini agar mampu membawa muatan. Jika berhasil, teknologi ini bisa menjadi solusi propulsi untuk drone mikro di masa depan, mirip dengan konsep drone seukuran nyamuk yang pernah dikembangkan di China. Ini adalah fondasi yang menjanjikan untuk era baru robotika terbang yang senyap dan efisien.
