Sensor Ban "Real Time"

Para insinyur listrik di Duke University telah menemukan sebuah sensor cetak murah yang dapat memantau tapak jejak ban mobil secara real time. Sensor ini memberi peringatan saat karet yang dijalin dengan ban mulai sangat tipis.

Jika diadopsi, perangkat ini akan meningkatkan keamanan, meningkatkan performa kendaraan dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Tim berharap agar sensor ban ini akan menjadi yang pertama dari banyak temuan-temuan lainnya.

Bekerja sama dengan Fetch Automotive Design Group, para periset Duke telah mendemonstrasikan sebuah desain menggunakan logam karbon nanotube (silinder kecil dari atom karbon berdiameter satu per satu miliar meter) yang dapat melacak perubahan dalam skala milimeter dengan akurasi 99 persen.

Dengan dua paten yang tertunda, para periset sedang dalam proses menjalin kolaborasi industri untuk membawa teknologi pada ban ini ke konsumen.

"Dengan semua teknologi dan sensor yang ada di mobil saat ini, agak gila untuk berpikir bahwa hampir tidak ada data yang dikumpulkan dari satu-satunya bagian kendaraan yang benar-benar menyentuh jalan," kata Aaron Franklin, profesor listrik dan teknik komputer di Duke.

"Sensor jejak ban kami adalah pernikahan sempurna antara teknologi high-end dan solusi sederhana," tambah Franklin

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada awal Juni lalu di IEEE Sensors Journal, Franklin dan rekan-rekannyapun menyempurnakan desain sensor mereka.

Teknologi ini bergantung pada mekanika yang dapat dipahami dengan baik tentang bagaimana medan listrik berinteraksi dengan konduktor logam. Inti sensor dibentuk dengan menempatkan dua elektroda konduktif elektrik kecil yang sangat dekat satu sama lain.

Dengan menerapkan voltase listrik berosilasi ke satu dan grounding yang lain, medan listrik terbentuk di antara elektroda.

Sementara sebagian besar medan listrik ini melewati secara langsung di antara dua elektroda, yakni beberapa bidang busur di antara keduanya. Bila material ditempatkan di atas elektroda, itu mengganggu medan yang dimaksud.

Dengan mengukur gangguan ini melalui respons listrik elektroda ground, dimungkinkan untuk menentukan ketebalan material yang menutupi sensor.

Meskipun ada batasan seberapa tebal bahan yang bisa dideteksi oleh perangkat sensor ini, namun masih lebih dari cukup untuk mencakup beberapa milimeter tapak jejak yang ditemukan pada ban.

Dan dengan bukti resolusi sub milimeter, teknologinya dapat dengan mudah memberi tahu pengemudi saat tiba saatnya membeli ban baru atau memberi informasi tentang ban yang tidak rata dan sering kali berbahaya.

Pengujian juga membuktikan bahwa jala logam yang terpasang di ban tidak mengganggu pengoperasian sensor baru.

"Ketika kami mengajukan ide ini ke pakar industri, mereka saling bertanya satu dengan lainnya, 'Mengapa kita tidak pernah mencobanya sebelumnya?" kata Franklin. "Rasanya sangat jelas begitu Anda melihatnya, tapi begitulah dengan penemuan terbaik." Tambah Franklin.

Sementara sensor bisa dibuat dari berbagai bahan dan metode, makalah ini menjelaskan bagaimana para peneliti mengoptimalkan kinerja dengan mengeksplorasi berbagai variabel dari ukuran sensor dan struktur hingga substrat dan bahan tinta.

Hasil terbaik diperoleh dengan elektroda cetak yang terbuat dari nanotube karbon logam pada film polimida fleksibel. Selain memberikan hasil terbaik, nanotube karbon metalik cukup tahan lama untuk bertahan dalam lingkungan yang keras di dalam ban.

Sensor dapat dicetak dimana saja pada bagian ban menggunakan printer jet aerosol - bahkan di bagian dalam ban itu sendiri. Dan, meski belum dapat dipastikan bahwa pencetakan langsung akan menjadi pendekatan manufaktur terbaik, pendekatan apa pun yang akhirnya nanti digunakan, meurut Franklin sensor tersebut harus menghabiskan biaya kurang dari satu sen.

Franklin dan timnya juga ingin mengeksplorasi aplikasi otomotif lainnya untuk sensor ini, seperti menjaga ketebalan bantalan rem atau tekanan udara di dalam ban. Hal ini sesuai dengan tren utama di sektor otomotif terhadap penggunaan nanosensor yang ditanamkan pada perangkat.

Produk pelacakan ban lainnya baru saja masuk pasar. Sebagai contoh, perusahaan ban Pirelli baru-baru ini meluncurkan sebuah sistem untuk melacak secara elektronik setiap ban - saat dipasang, berapa mil yang telah hilang hingga saat terakhir dioperasikan, dan lainnya.

Ini menggunakan algoritma untuk memperkirakan tingkatkeausannya. . Meskipun tidak sama, mengukur jejak tapak ban secara fisik menunjukkan bahwa pasar ada untuk jenis informasi ini.

Tapi teknologinya tidak terbatas pada mobil. "Penyiapan ini bisa digunakan dengan segala hal yang tidak metalik atau terlalu tebal," kata Franklin. "Saat ini kami fokus pada ban." nik/berbagai sumber/E-6

Teknologi Bandari Masa ke Masa

Ban merupakan peranti yang menutupi velg. Ban menjadi bagian penting dari kendaraan darat dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketidakteraturan permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan serta memberikan kestabilan antara kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah pergerakan.

Ban yang ada saat ini menggunakan karet sintetik sebagai bahan utamanya. Terutama pada ban untuk kendaraan bermotor. Selain dari bahan karet sintesis, ban juga ada yang dibuat dari bahan baja.

Charles Goodyear merupakan orang pertama yang menemukan teknologi ban moderen. Pria berkebangsaan Amerika ini menemukan cara vulkanisir karet pada 1839 dan kemudian mematenkan temuanya pada tahun 1844.

Awalnya, Goodyear bekerja dengan mengeksporasi karet yang menjadi bahan penting saat itu pada 1830 setelah ia dinyatakan bangkrut dan dililit banyak hutang dari usahanya sebelumnya.

Ia berekplorasi dengan karet dan bahan-bahan lainnya seperti magnesium oksida, asam nitrat dan lain sebagainya hingga akhirnya menemukan karakter karet yang khas seperti yang ada saat ini. Inilah pertamakalinya karet vulkanisir atau ban karet tercipta.

Goodyearpun berhasil menemukan karet tahan cuaca sebagai bagian pengembangannya. Iapun terobesesi dengan barang-barang dari material temuanya tersebut dan mematenkan ciptaanya. Sejak itu, beragam penelitian dan penemuan terkait dengan teknologi ban terus dilakukan oleh para peneliti. Termasuk sensor untuk ban.nik/berbagai sumber/E-6