Latest News

Sunday, June 5, 2016

Seberapa Renyah Coklatmu?


(Sumber: MIT)

Sejak tahun 1600-an, para pembuat coklat telah menyempurnakan seni membuat bonbon, mewariskan teknik untuk membuat cangkang coklat yang rata dan mulus.

Sekarang, sebuah teori dan teknik pembuatan sederhana yang dirancang oleh insinyur di MIT (Massachusetts Institute of Technology) mungkin bisa membantu para seniman coklat untuk membuat cangkang bonbon mereka yang mulus dan mengatur ketebalannya secara presisi. Penelitian ini juga dapat dimanfaatkan diluar toko coklat, hanya dengan mengetahui beberapa variabel kunci, insinyur dapat memprediksi respons mekanikal dari beberapa jenis cangkang, dari kapsul obat kecil hingga badan roket dan pesawat terbang. Penelitian ini dimuat di jurnal Nature Communications.

Para peneliti mengembangkan teknik untuk membuat cangkang yang tipis dan lentur, dengan meneteskan polimer cair diatas benda berbentuk lingkaran seperti bola ping-pong. Mereka membiarkan cairannya melapisi tiap cetakan dan mengeras selama 15 menit. Lalu mereka mengupas cangkangnya dari cetakannya dan mendapati bahwa cangkangnya ternyata mulus, bebas dari segala kecacatan, dengan ketebalan yang hampir merata.

Mengkombinasikan teknik sederhana ini dengan teori yang mereka keluarkan, tim peneliti membuat berbagai cangkang dengan ketebalan yang bervariasi dengan mengganti beberapa variabel seperti ukuran cetakan dan massa jenis polimer. Ternyata ketebalan akhir cangkang tidak dipengaruhi oleh volume cairan atau ketinggian dimana cairan ditumpahkan ke cetakan.

“Pikirkan formula ini sebagai resep,” kata Pedro Reis, Professor teknik mesin, sipil dan lingkungan di MIT. “Saya yakin para pembuat coklat punya serangkaian teknik yang mereka tahu akan bekerja, namun teori ini menyediakan pemahaman kuantitatif tentang apa yang terjadi dan bisa diprediksi”

Reis berharap bahwa studi ini akan membangkitkan kembali gairah di mekanika cangkang, bidang studi yang pernah booming di tahun 1950-1960.

Tim ini awalnya terinspirasi dari video para pembuat coklat membuat bonbon dengan menuangkan coklat ke cetakan. Tim Reis berandai-andai apakah ada cara untuk memprediksi ketebalan akhir dari lapisan itu.

Tim mereka menuangkan polimer dan mendapati ketebalan yang sama dari atas sampai ke dasar, tapi kenapa? Untuk menjawab pertanyaan itu, Reis dan timnya mengkarakterisasi dinamika pelapisan di tiap percobaan mereka, termasuk sifat fisik polimer, ukuran cetakan, seberapa cepat cairan mengalir kebawah cetakan dan waktu yang dibutuhkan polimer untuk mengeras.

Dari data tersebut, para scientist menemukan formula sederhana untuk mengestimasi ketebalan akhir dari cangkang, yaitu akar dari ( (viskositas cairan dikali radius cetakan) dibagi (waktu pengerasan polimer dikali massa jenis polimer dikali kecepatan gravitasi) ) (Dunno how to write the formula, see the video.)



[ MIT News | How Crispy is Your Bonbon | Jennifer Chu ]

No comments:

Post a Comment

Recent Post