Courtesy of InterestingEngineering

Material Lunak Pintar dari HKUST Hadirkan Robot yang Bisa Merasakan dan Bergerak Arah-Spesifik

Mengembangkan material lunak yang dapat diprogram untuk memiliki respons mekanik asimetris dan tahan patah, guna menunjang sistem robotik lunak dan perangkat cerdas yang mampu bergerak dan beradaptasi secara arah-spesifik tanpa mengandalkan elektronik rumit.

28 Nov 2025, 07.03 WIB

216 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Material komposit lunak dapat beradaptasi dan merespons dengan cara yang berbeda tergantung pada arah gaya.
Integrasi transisi shear-jamming dalam material lunak memberikan kinerja yang lebih tahan lama dan dapat diprogram.
Penelitian ini menggabungkan ilmu fisika granular dan ilmu polimer untuk menciptakan material lunak yang cerdas dan inovatif.

Hong Kong, Tiongkok - Para peneliti di The Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) telah menciptakan material komposit lunak yang bisa berubah cara bergerak dan menjadi lebih kaku tergantung dari arah gaya yang diterimanya. Ini adalah kemajuan penting untuk bidang robotika lunak dan perangkat cerdas yang harus menyesuaikan diri di lingkungan yang kompleks dan dinamis.

Material baru ini menggunakan fenomena bernama shear-jamming, di mana partikel di dalamnya bertransisi sehingga material menjadi kaku saat menerima gaya geser, tapi tetap fleksibel jika menerima gaya lain. Berbeda dari material tradisional yang rapuh dan mudah pecah, material ini sangat tahan terhadap retak dan mudah diprogram untuk berperilaku berbeda sesuai kebutuhan.

Inovasi ini memungkinkan struktur lunak yang dapat merespons secara berbeda ketika didorong, ditarik, atau diputar dari berbagai arah. Hal ini membuka peluang besar bagi pengembangan robot lunak, jaringan elektrik fleksibel, serta jaringan artificial tissue yang memerlukan tingkat kecerdasan mekanik lebih.

Selain itu, material dapat dipadukan dengan medan magnet yang dapat diatur secara spasial untuk membuat robot lunak mampu bergerak secara terarah, layaknya makhluk hidup yang mampu menavigasi lingkungan yang sempit dan sulit dijangkau oleh robot konvensional. Mereka juga berpotensi digunakan dalam perangkat medis, pompa mikrofluidik, dan katup aliran yang dapat disesuaikan.

Penelitian ini menggabungkan ilmu fisika granular dan polimer, membuka platform baru dalam desain material cerdas yang hemat energi dan tahan lama. Dengan kemampuan ini, bahan lunak seperti ini dapat menjadi tulang punggung mesin masa depan yang mampu berinteraksi secara cerdas dan adaptif tanpa banyak bergantung pada elektronik.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/ai-robotics/hkust-shear-jamming-soft-composites

Analisis Ahli

Prof. John A. Rogers

"Penggabungan shear-jamming dalam material lunak membuka pintu untuk perangkat yang lebih responsif dan tahan lama dalam aplikasi medis dan robotik."

Dr. Carmel Majidi

"Material programmable dengan respons asimetris menawarkan solusi praktis bagi era robot lunak yang memerlukan kelenturan sekaligus kekuatan mekanik."

Analisis Kami

"Pendekatan inovatif HKUST memadukan fisika granular dan ilmu polimer dengan sangat elegan, menjawab keterbatasan material keras yang rapuh selama ini. Jika dipadukan dengan teknologi robotika terbaru, ini akan menjadi landasan revolusi dalam pengembangan mesin lunak yang benar-benar cerdas dan tahan lama."

Prediksi Kami

Material ini kemungkinan besar akan menjadi dasar bagi generasi baru robot lunak dan perangkat adaptif yang dapat beroperasi secara efisien di lingkungan kompleks tanpa ketergantungan besar pada komponen elektronik.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dimaksud dengan komposit lunak yang dikembangkan oleh tim HKUST?

Komposit lunak yang dikembangkan adalah material dengan respons mekanis yang sangat dapat disesuaikan dan asimetris.

Bagaimana transisi shear-jamming berfungsi dalam material ini?

Transisi shear-jamming memungkinkan material ini mengeras secara dramatis saat dikenakan gaya geser, tetapi tetap fleksibel dalam kondisi lain.

Apa aplikasi potensial dari komposit lunak ini dalam robotika?

Komposit lunak ini dapat digunakan dalam robotika lunak untuk menavigasi lingkungan terbatas dan dalam alat medis yang adaptif.

Apa perbedaan antara komposit lunak ini dan metamaterial tradisional?

Komposit lunak ini berbeda karena tidak bergantung pada kerangka kaku yang rapuh, melainkan memiliki kinerja yang dapat diprogram dan tahan terhadap kerusakan.

Siapa penulis utama dari penelitian ini dan di mana ia belajar?

Penulis utama adalah XU Chang, seorang mahasiswa PhD di Departemen Fisika HKUST.