Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Popular

Lab ditutup? Pergi ke dapur – ScienceDaily


Insinyur mesin Roberto Zenit menghabiskan musim panas 2019 mencoba memecahkan masalah yang sekarang mengganggu departemen sains di seluruh dunia: Bagaimana eksperimen dinamika fluida langsung, yang biasanya dilakukan di ruang laboratorium yang lengkap, dipindahkan dari kampus? Sejak pandemi melanda, peneliti terkemuka seperti Zenit telah menemukan cara kreatif bagi siswa untuk mengeksplorasi aliran di rumah.

Jawaban Zenit, akhirnya, adalah pancake. Dia mengajar kelas lab dinamika fluida di Brown University, dan satu eksperimen mengharuskan siswa mengukur viskositas, yang sering dilakukan dengan mengukur seberapa cepat bola kecil jatuh melalui cairan kental dan mengendap di bagian bawah. Tetapi Zenit menyadari bahwa dia tidak harus melakukannya seperti itu. Dapurnya kaya akan cairan kental, dan yang harus dia lakukan hanyalah memilih satu.

Mengapa tidak adonan pancake?

Musim gugur ini, siswa di kelasnya, di mana pun mereka diasingkan, harus mencampur adonan pancake, menuangkannya ke permukaan horizontal, dan mengukur seberapa cepat radiusnya meluas. “Dengan mengukur laju pertumbuhan gumpalan ini pada waktunya, Anda dapat menghitung kembali viskositasnya,” kata Zenit.

Zenit menggambarkan percobaan tersebut selama simposium mini tentang aliran dapur pada Pertemuan Tahunan ke-73 Divisi Dinamika Fluida American Physical Society. Selain proyek viskositas-melalui-pancake, simposium tersebut menyertakan penelitian baru tentang bagaimana cairan bercampur satu sama lain dan bagaimana mereka menggabungkan partikel padat (seperti dalam adonan atau adonan). Para peneliti dari University of Cambridge menggambarkan temuan baru tentang lompatan hidrolik – lingkaran air yang sangat halus, dikelilingi oleh turbulensi, yang terbentuk tepat di bawah keran dapur yang berfungsi.

Insinyur kimia Endre Mossige, seorang peneliti postdoctoral di Stanford University, menyelenggarakan simposium tersebut. “Eksperimen aliran dapur sangat mudah dilakukan,” katanya. “Anda hanya memerlukan sedikit peralatan untuk mengekstrak informasi yang berguna tentang dinamika fluida.”

Dapur adalah tempat yang alami untuk mencari inspirasi, kata Jan Vermant, seorang insinyur di ETH Zurich. “Di dapur kami banyak mengerjakan bahan dengan antarmuka tinggi,” katanya. “Anda harus mencampur cairan dan udara dan membuat emulsi, dan bekerja dengan gelembung. Ini adalah masalah mendasar dari proyek makanan, dan yang diketahui oleh koki di seluruh dunia.”

Vermant melaporkan karya terbaru grupnya, yang menangani masalah bir dengan mengubahnya menjadi masalah dinamika fluida. Dia mempelajari film tipis, dan dalam penelitian terbaru dia telah mempelajari stabilitas busa dalam bir dan roti. Pembuat bir, kata dia, memeriksa kemajuan fermentasi minuman baru dengan melihat stabilitas buih. Tapi, katanya, prosesnya sangat “bergelombang tangan”. Ketika dia mulai melihat pembuatan bir melalui lensa dinamika fluida, dia menemukan lingkungan penelitian yang kaya.

Gelembung bir mengandung beragam lingkungan: aliran kapiler, lapisan sabun, dan agregasi protein. “Pada dasarnya, mereka memiliki semua mekanisme yang dapat dirancang sebagai seorang insinyur,” katanya. Yang mengejutkan, kelompoknya menemukan bahwa meskipun kebanyakan bir memiliki busa, bir yang berbeda memiliki mekanisme berbeda di balik busa tersebut. Beberapa busa bertindak seperti film sabun; yang lain mengembangkan jaringan protein yang kuat di permukaan.

“Mereka masing-masing menyoroti aspek masalah yang berbeda dengan baik,” kata Vermant. Dalam penelitian selanjutnya, kelompoknya mengamati fenomena antarmuka pada roti – dan juga menemukan berbagai perilaku. “Mereka memiliki keanekaragaman mekanisme yang kaya untuk menstabilkan struktur busa,” katanya.

Vermant mengatakan pekerjaannya bukan hanya tentang bir dan roti; itu juga bisa menjadi inspirasi untuk materi baru. “Kami dapat meniru sistem tersebut dan mungkin membuat busa dengan prinsip yang sama seperti busa bir,” katanya, yang dapat berguna untuk aplikasi mulai dari isolasi semprotan hingga busa pelindung untuk tanaman.

Di Brown, Zenit mengatakan tidak setiap siswa berhasil menyelesaikan eksperimen tersebut. “Beberapa dari mereka menerima saran saya terlalu harfiah, dan melakukannya dalam wajan panas,” katanya. Memasak pancake mengubah viskositas – membekukan adonan di tempatnya – yang berarti siswa tidak memiliki data yang dapat digunakan. (Tapi mereka sudah sarapan.)

Dia mengatakan beralih ke pancake selama pandemi telah membuka matanya pada berbagai cara untuk mengajarkan ide-ide mendasar seperti viskositas. “Dalam percobaan biasa, Anda menjatuhkan bola ini ke dalam wadah dan mengukurnya,” katanya. Cairan, katanya, direduksi menjadi ukurannya. Dengan adonan, siswa mengalami konsep tersebut. “Dengan pancake, kamu bisa merasakan kekentalannya.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>