[Robot] Water Strider

[AsLan]

http://strider-ss.com/images/water-strider-1.jpg

Water Strider adalah mahluk yg bisa berjalan diatas air.
Hebatnya, kaki binatang ini tidak berbentuk seperti perahu atau sirip, melainkan seperti sebuah tongkat yg panjang dan tipis.

http://www.nature.com/nature/journal/v424/n6949/images/nature01793-f1.2.jpg

Beberapa ilmuwan kemudian berusaha memahami rahasia teknik kaki Water Strider untuk berjalan diatas air.

Kunci utama dari teknik serangga ini adalah bagaimana kaki mereka bisa melengkung seperti tongkat besi yg lentur dan memanipulasi tegangan permukaan air..

Seorang peneliti bernama Rachel Zelkowitz menjelaskan :


Bila kaki Water Strider terlalu pendek, maka kaki tersebut menjadi terlalu kaku untuk bisa melengkung, namun apabila kaki tersebut terlalu panjang maka hewan tersebut akan kesulitan melangkah.
Untuk bisa berjalan diatas air, Water Strider membutuhkan panjang kaki yg akurat.


Binatang ini membutuhkan kombinasi yg sangat tepat antara kelenturan kaki, massa total, panjang kaki yg tepat dll untuk bisa berjalan diatas air, sedikit kesalahan konstruksi akan membuat binatang ini tenggelam.

Dari pemahaman atas Water Strider di alam, Para insinyur di Carnegie Mellon kemudian menciptakan sebuah robot Water Strider yg juga bisa berjalan diatas air.
Beberapa universitas lainnya juga ikut membuat robot semacam ini.


http://www.cmu.edu/homepage/images/2007/robotOnWater_236x236.jpg

[Kalem]

klo gede, tenggelam?

[Urzu 7]

Kalo kegedean tenggelam kena gravitasi;D

[ul.malik]

Kalo kegedean tenggelam kena gravitasi;D

walaupun perhitungan kakinya sama.?
:tanya:

[AsLan]

walaupun perhitungan kakinya sama.?
:tanya:

wah jujur gak gitu ngerti gw...

kaki serangga ini kan menggunakan tegangan permukaan air yg tergantung dari kekuatan ikatan molekul air, beda dengan perahu yg menggunakan perbedaan berat jenis.
Mungkin tegangan permukaan air punya batas tertentu, maksimum massa beban yg bisa ditanggung.

Tapi mungkin bisa juga kalau menggunakan kaki yg sangat panjang... kan beban besar itu dibagi dengan volume permukaan kaki yg menempel ke air.

[E = mc²]

rasanya prinsip tegangan permukaan air pada serangga tidak berhubungan dg panjang kaki "beban besar dibagi dg volume permukaan kaki yg nempel di air" secara langsung. serangga yg memanfaatkan tegangan permukaan air utk mengambang memiliki rambut halus dan kedap air sehingga kaki mereka "tidak menusuk" permukaan air yg akan membuat mereka tenggelam (karena ada rambut superhalus yg bersifat non wetting maka serangga ini dan juga banyak jenis serangga kecil lainnya bisa mengambang seperti nyamuk, beberapa spesies lalat, kutu, dll). kaki yg panjang juga menolong pendistribusian massa tubuh sehingga masa tersebar semakin luas. semakin luas permukaan, semakin kecil tekanan berat tubuh yg ditujukan kpd permukaan air.

kalau dr artikel nature, kaki gerrid ini bersifat hidofobik karena rambut halus yg nempel di kakinya mengandung senyawa wax/lilin http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7013/full/432036a.html

[AsLan]

apakah kaki robot itu juga mengandung bulu2 kedap air ?

kalo mengenai tubuh serangga yg mengandung wax itu memang benar.

Salah satu cara membunuh serangga adalah dengan menyemprotkan air sabun (misalnya ada kecoak di kamar mandi).

Banyak serangga kelihatan tahan air, itu karena tubuh mereka dilindungi minyak/wax... begitu kena sabun yg melarutkan minyak, mereka mati karena saluran nafasnya tertutup air.
cara membersihkan kutu dari binatang peliharaan juga dengan cara sering memandikan dengan shampoo, air shampoo membunuh kutu. Kalo air biasa, misalnya air hujan atau air kolam takkan bisa membebaskan hewan dari kutu.

Ada laba2 penyelam, mereka menggunakan bulu2 untuk mengikat gelembung udara yg dipakai untuk bernafas, mereka membawa gelembung2 udara untuk dikumpulkan dalam sarangnya dibawah air.


http://i.livescience.com/images/i/17159/iFF/diving-bell-spider.jpg?1307633052

[E = mc²]

ya, tentu saja kaki robot-robot tsb tidak polos logam begitu saja. kebanyakan logam dan air merupakan adhesi sempurna (sebagian besar malah bereaksi), jadi kaki robot tsb dipasangi lapisan material nano anti air. langkah selanjutnya tinggal menghitung perbandingan jarak tungkai kaki robot dg bobot robot sehingga massa terdistribusi secara merata agar badannya tetap bisa mengambang di air (tentu saja prakteknya lebih susah drpd teori).

di alam sendiri serangga gerrid ini banyak yg mengalami "desain tidak sempurna". sebagain besar telurnya yg menetas melahirkan bayi-bayi dg ukuran tungkai kaki yg tidak sesuai (cacat), hanya beberapa saja yg bisa bertahan sampai fase dewasa. Jadi yg disebut "desain sempurna" itu desain yg udah sampai tahap dewasa dan survive--dan yg bertahan inilah yg dijadikan model oleh para ilmuwan.

[tsu]

kok jadi inget ninja yah ? yang bisa berjalan di aer

btw.... buat apa yah para ilmuwan bikin robot ginian ? kegunaan di sehari2 kira2 apaan yah ?

[AsLan]

ya, tentu saja kaki robot-robot tsb tidak polos logam begitu saja. kebanyakan logam dan air merupakan adhesi sempurna (sebagian besar malah bereaksi), jadi kaki robot tsb dipasangi lapisan material nano anti air. langkah selanjutnya tinggal menghitung perbandingan jarak tungkai kaki robot dg bobot robot sehingga massa terdistribusi secara merata agar badannya tetap bisa mengambang di air (tentu saja prakteknya lebih susah drpd teori).

di alam sendiri serangga gerrid ini banyak yg mengalami "desain tidak sempurna". sebagain besar telurnya yg menetas melahirkan bayi-bayi dg ukuran tungkai kaki yg tidak sesuai (cacat), hanya beberapa saja yg bisa bertahan sampai fase dewasa. Jadi yg disebut "desain sempurna" itu desain yg udah sampai tahap dewasa dan survive--dan yg bertahan inilah yg dijadikan model oleh para ilmuwan.

kecacatan adalah penyimpangan dari design yg sempurna.

---------- Post added at 05:33 PM ---------- Previous post was at 05:32 PM ----------


kok jadi inget ninja yah ? yang bisa berjalan di aer

btw.... buat apa yah para ilmuwan bikin robot ginian ? kegunaan di sehari2 kira2 apaan yah ?

buat iseng kali ya :))

tidak semua penemuan pasti ada gunanya, misalnya ASIMO itu kan cuma buat pamer kehebatan teknologi, gak benar2 berguna.

http://1.bp.blogspot.com/--76TQkAfNrM/Td-9uLAYnnI/AAAAAAAABIo/XieT-GHGs0I/s400/asimo41.jpg

[tsu]

oh nggak, klo ASIMO kan jembatan ke robot yang lebih canggih, seperti maid-robot itu misalnya, basis nya kan ASIMO dan AIBO

klo yang ini ? mungkin buat militer kali yah, dimana suatu saat operasi militer UDT dianggap tidak efisien lagi, makanya make robot yang bisa jalan di aer

[purba]

Kalo ini gimana nih:

http://www.sciencephoto.com/image/3577/530wm/A3500015-Paperclip_floating_on_water-SPL.jpg

:)

[tsu]

err liat gambar .... jadi inget pas sma....

air itu ada ketegangan permukaan yah ? apa sih istilahnya

[AsLan]

Kalo ini gimana nih:

http://www.sciencephoto.com/image/3577/530wm/A3500015-Paperclip_floating_on_water-SPL.jpg

:)

ow mainan gw waktu kecil tuh, naro paper clip di air pake garpu.
yang penting pelan2, datar dan gak boleh basah.

[ul.malik]

kok jadi inget ninja yah ? yang bisa berjalan di aer

btw.... buat apa yah para ilmuwan bikin robot ginian ? kegunaan di sehari2 kira2 apaan yah ?

mungkin bisa buat bikin tambang lepas pantai yang bisa pindah tempat.
atau untuk menjangkau daerah yang terlalu dangkal untuk dilalui kapal, tapi terlalu berbahaya untuk dilalui manusia.

hadoh, imajinasi saya ::doh::

eh itu binatang kalo kena gelombang bakalan tenggelam atau balik ke posisi normal.
:tanya:

[E = mc²]

err liat gambar .... jadi inget pas sma....

air itu ada ketegangan permukaan yah ? apa sih istilahnya

namanya yah "tegangan permukaan air" tsu... jangan-jangan tsu ketuker dg istilah "tegangan kapiler" yah?

dulu pas SD kelas 4, di pelajaran IPA benda mengapung-melayang-tenggelam, guru saya praktek dg meletakan jarum, peniti, silet di atas kertas. setelah kertas tenggelam karena menyerap air, benda-benda tadi masih mengapung. seinget saya, kami waktu itu bertepuk tangan karena takjub ;D

---------- Post added at 06:07 PM ---------- Previous post was at 05:56 PM ----------

@ul: kapal tambang yg bisa melayang udah ada sejak lama. rig minyak lepas pantai yg berupa kapal bisa jalan-jalan (gak nancap di dasar laut) sudah lama digunakan, setidaknya udah 15 tahunan teknologi seperti submersible, floating platform, dan drill ship sudah digunakan utk nyedot minyak lepas pantai dan bisa pindah tempat.

mengenai manfaat percobaan itu, yah jd batu loncatan buat penemuan berikutnya. dg menemukan material yg ringan, kuat, anti air, bisa jd bahan revolusi besar bagi medium transport air. Gerrid kan gak semua tubuhnya di air, gesekan dg air jd dikit. kalo diterapin di transport darat bisa hemat BBM banyak sekali itu. atau buat mata-mata? buat meneliti pencemaran minyak/limbah di laut yg membutuhkan robot tetap melayang di atas air? siapa tahu arah teknologi akan mengarah kemana.

binatang itu bisa balik ke posisi normal kalo dibalikkan (pas kecil saya sering membalik-balikan hewan itu di air ;D) karena tubuh hewannya yg ringan, sebagian anti air.

[ul.malik]

as expected from rumus. ::doh::

[AsLan]

maksudnya kapal yg gak nyentuh air itu hoovercraft ya ?

[purba]

Permukaan air memang punya sifat seperti karet, elastis, meski tidak besar. Karena itu paperclip bisa mengapung di permukaan air. Jadi, mekanisme mengapungnya paperclip di permukaan air berbeda dgn, misalnya, batang kayu atau kapal Titanic yg mengapung di permukaan air juga. Batang kayu atau kapal Titanic bisa mengapung di permukaan air karena berat jenisnya lebih kecil dibandingkan berat jenis air. Mungkin masih ingat dgn prinsip Archimedes yg mengatakan bahwa benda yg mendesak air akan mengalami dorongan ke atas sebesar berat air yg didesaknya. Dorongan ke atas tsb mengimbangi tarikan gravitasi ke bawah, sehingga kapal Titanic dapat mengapung di permukaan laut.

:))

[tsu]

maksudnya kapal yg gak nyentuh air itu hoovercraft ya ?

hovercraft masih nyentuh aer sih, tapi memang sebagian besar melayang

@rumus, tegangan permukaan yah ?

[E = mc²]

iya tsu, tegangan permukaan aka surface tension.