Sensor Baru Pemantau Keausan Ban

Sebuah sensor telah dirancang insinyur listrik di Universitas Duke, Carolina Utara, Amerika Serikat. Sensor ini dapat memonitor tapak ban mobil secara real time. Perangkat ini mampu memeringatkan pengemudi ketika karet ban mereka semakin tipis.
Jika diadopsi, perangkat ini akan meningkatkan keselamatan, meningkatkan kinerja kendaraan dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Kelompok ini berharap bahwa sensor keausan ban akan menjadi yang pertama.

Bekerjasama dengan Fetch Automotive Design Group, para peneliti Duke telah mendemonstrasikan sebuah desain menggunakan karbon nanotube logam (silinder kecil atom karbon berdiameter satu miliar meter). Dengan dua paten yang tertunda, para peneliti sedang dalam proses mengembangkan kolaborasi industri untuk membawa teknologi ke ban di dekat Anda.

"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 dari Duke. "Sensor tapak ban kami adalah perkawinan sempurna antara teknologi kelas atas dan solusi sederhana," tambah Franklin.

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

Dengan menerapkan tegangan listrik berosilasi ke satu dan membumikan yang lain, medan listrik terbentuk antara elektroda. Sementara sebagian besar medan listrik ini melewati langsung antara dua elektroda, beberapa bidang melengkung di antara mereka.

Ketika suatu bahan ditempatkan di atas elektroda, itu mengganggu apa yang disebut "bidang pinggiran". Dengan mengukur gangguan ini melalui respons listrik dari elektroda yang dibumikan, adalah mungkin untuk menentukan ketebalan bahan yang menutupi sensor.

Walaupun ada batas seberapa tebal material yang dapat dideteksi oleh pengaturan ini, tapi sudah lebih dari cukup untuk mencakup beberapa milimeter tapak yang ditemukan di ban saat ini. Dan dengan bukti resolusi sub-milimeter, teknologi ini dapat dengan mudah memberi tahu pengemudi kapan saatnya membeli satu set ban baru.

Sensor ini juga memberikan informasi tentang keausan ban yang tidak merata dan sering berbahaya dengan menghubungkan banyak sensor dalam kisi-kisi untuk menutupi lebar ban.

Pengujian juga membuktikan bahwa jaring logam yang tertanam di dalam ban tidak mengganggu pengoperasian sensor baru ini.
Sensor dapat dibuat dari berbagai bahan dan metode. Makalah ini menjelaskan bagaimana para peneliti mengoptimalkan kinerja dengan mengeksplorasi berbagai variabel mulai dari ukuran dan struktur sensor hingga bahan substrat dan tinta.

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

Sensor dapat dicetak pada hampir semua hal menggunakan printer jet aerosol - bahkan di bagian dalam ban itu sendiri. Franklin mengatakan sensor harus memiliki harga yang murah, terlebih jika dibuat dalam jumlah besar.

Kelompok Franklin juga ingin mengeksplorasi aplikasi otomotif lainnya untuk sensor tercetak, seperti mengawasi ketebalan bantalan rem atau tekanan udara di dalam ban. Ini konsisten dengan tren utama di sektor otomotif untuk menggunakan nanosensor tertanam.

Produk pelacakan ban lainnya baru-baru ini beredar di pasaran. Sebagai contoh, perusahaan ban Pirelli baru-baru ini meluncurkan suatu sistem dimana secara elektronik melacak setiap ban - ketika dipasang dan mampu mengukur berapa mil jarak yang telah dilalui.

nik/berbagai sumber/E-6