8 Cara Magnetic Levitation dapat Membentuk Masa Depan

Magnetic levitation (maglev) dapat menciptakan pergerakan tanpa gesekan, efisien, teknologi ini masih terdengar sangat jauh. Berikut beberapa penggunaan  ‘gila’ yang enginer dan desainer impikan.

Kota yang Mengambang

Planet kita bisa menjadi, ramai tercemar, tempat yang bahkan bisa membuat kita menjadi gila. Tapi konsep desain baru ini mengusulkan bahwa kita ‘naik’ di atas itu semua, secara harfiah, dengan pindah ke sebuah pulau magnetis yang melayang (levitated) di langit, lengkap dengan hutan hijau, gunung, dan pusat-pusat perkotaan. Konsep, yang disebut Surga dan Bumi, telah dibuat oleh arsitek Cina Zhao Wei dan memenangkan menyebutkan terhormat pada 2012 Kompetisi Skyscraper eVolo. Zhao telah mengusulkan bahwa platform berbentuk donat besar bisa menahan magnet pada bagian bawahnya yang akan menolak medan magnet bumi untuk menahan pulau itu tinggi-tinggi. Platform yang mengambang akan berputar, menghasilkan energi pada putarannya dan secara teoritis memberikan bahan bakar bagi masyarakat  yang benar-benar berkelanjutan. Sayangnya, seperti kebanyakan utopia, ide ini akan tetap menjadi  pie di langit.

Kereta dengan Kecepatan Super Tinggi

Kereta api berkecepatan tinggi reguler dapat melakukan perjalanan sampai dengan 180 mil per jam, tetapi mereka menghasilkan sejumlah besar gesekan dan panas karena mereka mendecit sepanjang rel, menyebabkan keausan mekanis dan kehilangan energi. Sebaliknya, kereta maglev mencapai kecepatan lebih cepat dari 300 mil per jam sementara melayang beberapa inci di atas rel. Dengan menghilangkan gesekan, kereta maglev menggunakan lebih sedikit energi dan secara signifikan dapat mengurangi biaya. Sebagai contoh, setiap penumpang kereta api berkecepatan tinggi membayar satu dolar untuk setiap mil perjalanan, maglev penumpang bisa membayar waktu 5 sen per mil, kata James Powell, direktur perusahaan Maglev 2000 dan co-penemu superkonduktor kereta maglev.

Sejumlah kereta maglev sudah ada di Asia dan Eropa, dan beberapa proyek baru mungkin dalam proses pembuatan. MLX01 Jepang clock in di 361 mph dalam 2003-kecepatan tertinggi sebuah kereta Maglevn saat ini-tapi Cina dilaporkan mengembangkan kereta api yang akan memiliki kecepatan dua kali lipatnya. Dan dengan beroperasi dalam tabung hampa udara, kereta api maglev berpotensi mencapai kecepatan beberapa ribu mil per jam. Kecepatan seperti itu bisa melakukan perjalanan dengan  mudah … yaitu, jika percepatan dan perlambatan mengejutkan Anda pertama kali.

Sistem Peluncuran Ruang Angkasa

Selama bertahun-tahun, NASA telah meneliti kemungkinan menggunakan kecepatan tinggi  transportasi maglev untuk melemparkan pesawat ke orbit Bumi rendah. “Ini benar-benar akan membuka ruang untuk eksplorasi manusia dan komersialisasi,” kata Powell. “Ini sesuatu yang tidak bisa kita lakukan sekarang karena terlalu mahal.”
Powell dan rekan-rekannya telah mengusulkan dua generasi teknologi  peluncuran ruang angkasa. Yang pertama adalah kargo -hanya jalur peluncuran yang dapat dibangun ke gunung untuk mencapai ketinggian 20.000 kaki. Magnet dapat memungkinkan pesawat ruang angkasa berjalan sepanjang lintasan untuk mencapai kecepatan sekitar 18.000 mil per jam-cukup untuk terbang ke ruang angkasa. Tentu saja, seperti jalur yang akan membutuhkan biaya astronomi sekitar $20 miliar untuk pembangunannya. Itu cukup biaya di muka, tetapi beberapa, seperti Powell, berpendapat bahwa itu benar-benar bisa menghemat uang dalam jangka panjang. Saat ini biaya $ 10.000 untuk meluncurkan setiap kilogram muatan ke orbit Bumi rendah. StarTram bisa melakukan hal yang sama untuk kurang dari $ 50 per kilogram, katanya
Dan itu hanyalah generasi pertama. Sebuah jalur peluncuran serupa untuk penumpang mungkin biayanya $ 60 miliar dan akan membutuhkan 1000 mil panjangnya, 12 mil tinggi, dan menggunakan levitasi magnetik baik untuk mendukung trek dan mendorong kereta ke depan dengan kecepatan 5,6 mil per detik. Dimana perusahaan seperti Virgin Galactic  berjanji untuk mengambil penumpang ke luar angkasa sebesar $ 200.000 per orang, StarTram dapat biaya sedikitnya  $ 50.000 per orang.

Mobil Terbang

SkyTran pod berjanji untuk membawa transportasi maglev ke langit. Setiap pod swasta, ditangguhkan dari guideway tinggi, bisa membawa tiga penumpang dan akan menggunakan teknologi maglev mencapai kecepatan hingga 150 km/jam. Secara teoritis, SkyTran bisa membawa penumpang di mana saja mereka ingin pergi sepanjang rute dari guideway, tanpa berhenti . Sistem dapat bekerja menggunakan teknologi yang sudah tersedia, dan mengklaim dapat menghilangkan kemacetan sekaligus mengurangi emisi karbon-dioksida dan ketergantungan pada minyak asing.

NASA telah menunjukkan minat pada teknologi ini, dan pada tahun 2009 bermitra dengan Unimodal (pencipta SkyTran) untuk mengevaluasi perangkat lunak transportasi canggih.

Kultur Sel 3 Dimensi


Sel yang tumbuh dalam cawan petri datar tidak selalu model yang paling akurat untuk tiga dimensi tubuh manusia. Itulah yang mendorong sekelompok peneliti medis di University of Texas dan Universitas Rice untuk melayangkan kultur sel mereka dan memungkinkan mereka untuk mengembangkan dalam ruang tiga dimensi.
Percobaan ini ternyata mudah. Para peneliti hanya disuntikkan sel kanker dengan besi oksida magnetik dan nanopartikel emas, lalu menambahkan sel-sel pada cawan petri biasa. Kemudian mereka menempatkan sebuah magnet seukuran koin di atas cawan petri dan membiarkan sel-sel tumbuh.
Ternyata magnet bisa mengangkat sel-sel dari bagian bawah cawan petri, dan bahwa sel tumbuh karena mereka dihentikan dalam cairan. Dibandingkan dengan sel tumbuh dalam cawan petri biasa, sel-sel kanker maglev memiliki struktur lebih mirip dan menghasilkan protein yang mirip dengan tumor pada hewan hidup. Model  tumor ini dapat membantu para peneliti untuk mengembangkan pengobatan kanker yang lebih baik. Perkembangan 3D diperbolehkan oleh levitasi magnetik juga dapat digunakan untuk menumbuhkan organ yang lebih realistis di laboratorium, kata para peneliti.

Tenaga Angin yang Efisien

Turbin angin standar mengkonversi hanya 1 persen dari energi angin menjadi tenaga yang dapat digunakan, dan bagian dari ke-tidakefisien-an yang mencolok berasal dari kehilangan energi akibat gesekan sebagai spin turbin. Para peneliti di Guangzhou Energy Research Institute telah memperkirakan bahwa turbin levitasi magnetik bisa meningkatkan generasi angin energi sebanyak 20 persen di atas turbin tradisional.
Para peneliti mengusulkan menggunakan turbin kolosal dengan bilah vertikal yang tersuspensi di atas dasar turbin menggunakan magnet neodymium. Karena bagian yang bergerak tidak akan menyentuh, turbin akan hampir tanpa gesekan dan bisa menangkap energi dari angin sepelan 1,5 meter  per detik. Turbin Maglev bisa menurunkan harga energi angin menjadi kurang dari 5 sen per kilowatt-jam, yang setara dengan batu bara yang dihasilkan listrik dan hanya sekitar setengah biaya khas dari tenaga angin.
Para peneliti mengatakan bahwa turbin 1-gigawatt maglev akan membutuhkan biaya $ 53.000.000 untuk membangun dan mungkin memerlukan 100 hektar tanah, tetapi bisa memasok listrik ke 750,00 rumah. Sebagai perbandingan, akan biaya ratusan juta dolar untuk membangun sebuah peternakan angin kapasitas serupa dengan menggunakan turbin tradisional, dan itu akan membutuhkan 64.000 hektar tanah untuk rumah 1000 turbin.

Penelitian mengenai Tanpa Bobot

Menjadi ringan dapat memiliki konsekuensi kesehatan yang serius bagi astronot. Untuk setiap bulan, astronot menghabiskan waktunya di gravitasi nol, ia kehilangan satu hingga dua persen kepadatan tulang nya (dibandingkan dengan jumlah yang sama per tahun untuk orang-orang di Bumi). Otot memburuk, mendistribusikan cairan di seluruh tubuh, dan sistem kekebalan tubuh menjadi melemah. Menggunakan levitasi magnetik untuk mensimulasikan bobot di Bumi, para ilmuwan dapat lebih memahami perubahan ini dan konsekuensinya.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan NASA telah menggunakan superkonduktor magnet untuk melayangkan serangga, katak, dan tikus. Sel sebagian besar terbuat dari air, yang merupakan diamagnetik lemah.  Jadi dengan adanya magnet yang kuat, elektron mengatur ulang air untuk menentang magnet. Ketika peneliti mengekspos organisme hidup untuk superkonduktor magnet, efek molekul dapat menyebabkan organisme melayang.
Beberapa bulan lalu, lalat buah yang mengambang membantu untuk menemukan tanpa bobot yang dapat mengubah ekspresi di lebih dari 200 gen lalat. Gen-gen yang paling terpengaruh bertanggung jawab untuk metabolisme, fungsi kekebalan tubuh, dan sel sinyal. Ada kemungkinan bahwa manusia menunjukkan perubahan ekspresi serupa selama tanpa bobot. Dengan memahami bagaimana tubuh bereaksi terhadap tanpa bobot, penelitian ini akhirnya bisa membuat penerbangan ruang angkasa secara  berkepanjangan -seperti perjalanan ke Mars- aman bagi manusia.

Bantalan Magnetik

Levitasi magnetik bukan hanya untuk teknologi yang far-out ( jauh-keluar) teknologi, melainkan telah digunakan di aplikasi (down to out) bawah-ke-bumi. Peralatan industri seperti pompa, generator, motor, dan kompresor menggunakan levitasi untuk mendukung mesin yang bergerak tanpa kontak fisik. Bantalan yang sama digunakan untuk mendukung kereta api maglev yang digunakan dalam pembangkit tenaga listrik, penyulingan minyak bumi, mesin-alat operasi, dan jaringan pipa gas alam.
Bantalan ini juga menghilangkan kebutuhan untuk pelumasan, yang penting di mana pelumas mesin bisa menjadi sumber kontaminasi, maupun dalam tabung evakuasi di mana pelumasan akan gagal. Bantalan magnetik cenderung kompleks dan disesuaikan dengan kebutuhan pada mesin, yang dapat mendorong harga naik sebanyak $ 45.000 per bantalan, tetapi rendah gesekan bagian dapat memainkan peran yang semakin penting dalam aplikasi industri jika harganya turun.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s