GERAK BROWN

Dalam fisika kita mengenal sejumlah gerak. Ada gerak lurus beraturan, gerak lurus berubah beraturan, gerak melingkar beraturan. Gerak itu dilukian dalam hukum Newton yang merupakan hukum dasar mekanika.

Agak berbeda dengan berbagai gerak terdahulu yang beraturan, maka gerak Brown merupakan gerak acak yang sama sekali tidak beraturan. Lintasan gerak Brown dapat terjadi dalam jarak yang besar maupun dalam jarak yang sangat kecil.

Gerak Brown juga muncul dalam bidang Matematika. Benoit. E. Mandel menciptakan cabang matematika yang dikenal dengan nama fractal. Jika fractal itu ditampilkan dalam bentuk geometri, maka cirri garis menyerupai gerak Brown. Jika garis diantara dua titik pada satu gambar fractal yang tampak lurus kita perbesar, maka potongan garis itu menunjukkan lagi garis berliku yang rumit.

Gerak Brown ditemukan Robert Brown dalam studinya di bidang biologi. Dia melihat di bawah mikroskop pergerakan tepung sari yang terus menerus dalam air. Kemudian Brown juga mengamati dalam batu kristal yang transparan, partikel-partikel kecil yang terus bergerak secara tidak teratur, seperti yang dilihatnya pada tepung sari dalam eksperimen biologi.

Brown menemukan bahwa gerak itu bebas dari pengaruh luar, getaran mekanik, arus konveksi, keadaan kimiawi. Gerakan itu terdapat dalam sol, aerosol, emulsi, dan kabut. Misalnya dalam sol As₂S₃ yang bermuatan negatif.

Gerak Brown dijelaskan melalui teori molekul dan atom. Zat padat, cair dan gas terdiri atas molekul-molekul dan atom-atom. Pada zat cair dan gas, molekul dan atom bergerak lebih bebas daripada di dalam zat padat. Gerakan itu meningkat ketika suhu meningkat. Pada suhu tinggi molekul dan atom memperoleh tenaga gerak yang lebih besar sehingga gerakan mereka lebih hebat. Di dalam gerakan, mereka ditabrakan satu dengan yang lain. Butir tepung sari juga ditabrak oleh molekul-molekul dan atom-atom. Namun warna tepung sari itu besar, maka diperlukan banyak sekali molekul dan atom untuk menggerakkan butir tepung sari. Karena ditabrak oleh banyak sekali molekul dan atom secara acak, gaya resultan tabrakan itupun menjadi acak. Bersama itu, butir tepung saripun akan bergerak secara acak menurut gaya resultan yang acak itu.

Gerak Brown digunakan untuk menerangkan berbagai gejala fisika dari teori kinetik gas, konstanta Avogadro, sampai ke termodinamika dan probabilitas.Bahkan sampai sekarang peristiwa ekonomi dan navigasi sempat dikaitkan dengan gerak Brown.

AKHIRNYA USAI JUGA..........

Akhirnya usai juga tes semesterannya.. saya harap saya mendapatkan nilai-nilai yang terbaik dari semua. tapi saya bingung mau melanjutkan kemana setelah saya lulus nanti, coz kebentur biaya sich..............heheheheheheheh'''''

Ditemukan Cara Menghentikan Tsunami

Upaya untuk menemukan cara menghentikan tsunami terus dilakukan. Tim ahli fisika dari Inggris dan Prancis mengembangkan penahan tak kelihatan yang secara teori mampu melindungi pantai dari serangan gelombang ombak besar.

Solusi ini dipublikasikan di jurnal Physical Review Letters. Sebastian Guenneau, salah satu anggota peneliti ini menjelaskan, penelitian dilakukan dengan menggunakan gelombar air untuk memvisualisasikan pergerakan linear secara terus menerus dan kemungkinan cara menghentikannya.

Guenneau dan ahli fisika dari Centre National de la Recherche Scientifique dan Aix-Marseille Universite di Prancis menggunakan perangkat khusus untuk mengubah arah gelombang tsunami. Berdasarkan percobaan, penahan tsunami mungkin bisa diwujudkan di dunia kenyataan.

Konsep penahan ini menggunakan kolom pilar dalam beberapa posisi dan berbentuk melingkar. Di laboratorium sebuah silinder alumunium dibagi dalam 50 kolom. Kolom ini fungsinya akan memecah gelombang yang datang, sehingga semua struktur yang ada dibelakang pilar ini akan aman.

Penemuan ini mendapat pujian atas kreatifitasnya. Namun banyak yang skeptis percobaan kecil di dalam laboratorium bisa benar-benar berhasil mengatasi bencana sebenarnya, seperti tsunami di Samudera Hindia yang menewaskan lebih dari 200 ribu orang.

Penahan ini mungkin bisa bekerja untuk pulau yang kecil atau semacam fasilitas nuklir pinggir pantai, dengan mengelilingi kolom-kolom berbentuk setengah lingkaran. Namun untuk wilayah yang lebih luas, tidak akan memungkinkan. Secara praktis, penahan ini hanya mungkin melindungi kilang minyak dan gas lepas pantai.

Costas Synolakis, Direktur Tsunami Research Center di University of Southern California Los Angeles menghargai jerih patah Guenneau dan sejawatnya. Tapi Synolakis seperti yang lain juga masih menyangsikan apakah percobaan ini terbukti berguna untuk melindungi straktur di lepas pantai atau bangunan di tepi lautan. “Dari ide memang bagus, tapi apakah bisa diaplikasikan belum tentu,” katanya.

Dia kagum dengan struktur alumunium yang mampu memecah datangnya gelombang dan mengurangi energi dengan membuat air tetap mengalir.” Untuk yang satu ini mereka melakukannya secara sempurna,” katanya.

Sumber : inilah.com (31 Oktober 2008)

Silikon untuk baterai yang lebih tahan lama

Sebuah anoda berbasis silikon baru bisa meningkatkan kapasitas penyimpanan baterai-baterai ion litium dengan menambah waktu operasi peranti-peranti seperti laptop dan telepon genggam hingga sampai tujuh kali lipat, menurut para peneliti di Korea Selatan.

Baterai-baterai ion litium isi ulang merupakan sumber daya yang umum untuk berbagai peranti elektronik, dan juga sedang diteliti untuk digunakan pada mobil-mobil listrik hibrid − tetapi kapasitasnya perlu ditingkatkan untuk memenuhi permintaan akan daya.

Baterai-baterai ion litium menghasilkan arus listrik dari pergerakan ion-ion litium dari sebuah anoda grafit ke sebuah katoda berbasis logam. Ketika baterai sedang diisi, ion-ion litium bergerak kembali ke anoda grafit, dimana kemudian mereka terjebak. Akan tetapi grafit memiliki kapasitas penyimpanan yang relatif rendah − sehingga mengganti dengan material yang bisa menyimpan lebih banyak ion litium akan memungkinkan baterai tahan lebih lama.

Beberapa penelitian baru-baru ini telah berfokus pada penggunaan silikon, yang membentuk aloy-aloy litium dan bisa menyimpan jauh lebih banyak muatan dibanding grafit. Tetapi silikon mengembang hingga sampai 300 persen ketika aloy terbentuk, dan selanjutnya menyusut kembali ketika ion-ion litium dilepaskan. Setelah beberapa kali isi ulang, struktur silikon mulai rusak dan tidak lagi menyimpan ion-ion tersebut secara efektif.

Sekarang, Jaephil Cho dan rekan-rekannya di Hanyang University di Korea Selatan menganggap bahwa mereka telah memecahkan masalah ini dengan membuat sebuah material silikon berpori yang dapat mengakomodasi ekspansi dan kontraksi ini. Material ini dibuat dengan memanaskan nanopartikel silikon dioksida dengan sebuah gel berbasis silikon pada suhu 900°C dibawah argon. Silikon dioksida kemudian terlepas, menyisakan sebuah jejaring kristal-kristal silikon yang saling terhubung dilapisi dengan sebuah lapisan tipis karbon.

Dinding berpori kecil memastikan material bisa mengembang tanpa terjadi fraktur

Struktur yang dihasilkan mengandung pori-pori dengan dinding-dinding silikon tipis, ketebalannya hanya sekitar 400 nm. Pori-pori tersebut memungkinkan struktur ini "bernafas" − sehingga bahkan setelah mengembang dan berkontraksi selama lebih dari 100 kali isi ulang, material ini tetap mempertahankan kepaduan struktur. Tim Cho membuktikan hal ini dengan terus menerus menyimpan muatan listrik lebih dari 2800 miliamper jam per gram − sebuah nilai yang sekitar tujuh kali lebih tinggi dibanding grafit.

Proses pembuatannya cukup sederhana dan mudah ditingkatkan menjadi skala industri, kata tim peneliti ini − mereka mengatakan bahwa sebelumnya mereka telah bekerja sama dengan sebuah pabrik baterai. Tim ini juga menambahkan bahwa kapasitas penyimpanan yang lebih besar tidak berarti bahwa baterai memerlukan waktu lebih lama untuk diisi ulang. Struktur yang berpori tersebut bisa dengan cepat terisi − sehingga memungkinkan pengisian cepat dan pengosongan jika diperlukan. Dengan sifat ini, baterai tersebut dapat digunakan dalam aplikasi bertenaga lebih tinggi seperti mobil-mobil hibrid.

"Saya pikir ini adalah pendekatan yang sangat cerdas dan merupakan kemajuan signifikan di bidang ini," kata Steven Hackney, seorang ahli desain baterai di Michigan Tech, US. "Akan tetapi, karena material ini memiliki area permukaan yang sangat tinggi, mereka mungkin perlu hati-hati karena interaksi antara anoda dan elektrolit bisa merusak bagi operasi baterai."

"Kinerja material baru ini cukup mengesankan," papar John Irvine setuju, yang meneliti material-material anoda di University of St Andrews, UK. "Kemajuan ini akan memungkinkan pembuatan baterai yang lebih kecil dan lebih ringan, disamping mempertahankan operasi yang aman."

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Komputer berbasis kimia

Kimiawan di Israel dan Cina telah mengembangkan sebuah elektroda terfungsionalisasi yang bertindak sebagai sebuah elemen memori untuk mengkodekan dan mengolah informasi.
Itamar Willner di Universitas Jerusalem dan rekan-rekannya membuat sebuah saklar on/off dengan memodifikasi elektroda emas dengan sebuah ekalapis (monolayer) organik yang merespon terhadap stimulus elektrokimia dan fotokimia.
Sistem on/off dari elemen-elemen merupakan salah satu dasar untuk membuat komputer elektronik standar. Agar dapat diterapkan secara praktis, pendekatan berbasis kimia harus dipadukan dengan sistem-sistem yang memungkinkan pembacaan data yang tersimpan.
Willner mengkodekan informasi dengan stimulasi elektrik yang merubah molekul dari ekalapis (monolayer) menjadi konformasi tertentu. Informasi yang dikodekan ini kemudian dibaca sebagai sebuah perubahan dalam sifat-sifat elektrokimia dari elektroda.
Informasi yang tersimpan selanjutnya bisa dihapus melalui radiasi dengan cahaya panjang gelombang tertentu yang mentransformasi molekul-molekul kembali ke keadaan asal.
Sangat banyak komposisi dan struktur kimia yang ditawarkan oleh molekul-molekul organik yang bisa mengkodekan informasi yang sangat besar, menurut tim peneliti ini.
"Ketertarikan untuk mengembangkan material-material cerdas yang melakukan fungsi-fungsi logika dan operasi aritmetik terus menerus berkembang. Sistem-sistem seperti ini dianggap sebagai komputer-komputer berbasis kimia yang potensial." Papar Willner.
Dia mengatakan bahwa penelitian mereka "akan mendorong para kimiawan organik dan ilmuwan material untuk mensintesis material-material cerdas yang bisa melakukan fungsi dengan kompleksitas dan variabilitas yang lebih tinggi."
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Komputer berbasis kimia

Kimiawan di Israel dan Cina telah mengembangkan sebuah elektroda terfungsionalisasi yang bertindak sebagai sebuah elemen memori untuk mengkodekan dan mengolah informasi.
Itamar Willner di Universitas Jerusalem dan rekan-rekannya membuat sebuah saklar on/off dengan memodifikasi elektroda emas dengan sebuah ekalapis (monolayer) organik yang merespon terhadap stimulus elektrokimia dan fotokimia.
Sistem on/off dari elemen-elemen merupakan salah satu dasar untuk membuat komputer elektronik standar. Agar dapat diterapkan secara praktis, pendekatan berbasis kimia harus dipadukan dengan sistem-sistem yang memungkinkan pembacaan data yang tersimpan.
Willner mengkodekan informasi dengan stimulasi elektrik yang merubah molekul dari ekalapis (monolayer) menjadi konformasi tertentu. Informasi yang dikodekan ini kemudian dibaca sebagai sebuah perubahan dalam sifat-sifat elektrokimia dari elektroda.
Informasi yang tersimpan selanjutnya bisa dihapus melalui radiasi dengan cahaya panjang gelombang tertentu yang mentransformasi molekul-molekul kembali ke keadaan asal.
Sangat banyak komposisi dan struktur kimia yang ditawarkan oleh molekul-molekul organik yang bisa mengkodekan informasi yang sangat besar, menurut tim peneliti ini.
"Ketertarikan untuk mengembangkan material-material cerdas yang melakukan fungsi-fungsi logika dan operasi aritmetik terus menerus berkembang. Sistem-sistem seperti ini dianggap sebagai komputer-komputer berbasis kimia yang potensial." Papar Willner.
Dia mengatakan bahwa penelitian mereka "akan mendorong para kimiawan organik dan ilmuwan material untuk mensintesis material-material cerdas yang bisa melakukan fungsi dengan kompleksitas dan variabilitas yang lebih tinggi."
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Batubara Sebagai Sumbar Bahan Bakar Alternatif

Baru-baru ini hampir semua daerah di Indonesia mengalami krisis kelangkaan minyak baik jenis bensin, solar maupun minyak tanah. Sangat ironis memang, Indonesia yang merupakan salah satu negara eksportir minyak mentah justru mengalami krisis kelangkaan minyak di dalam negerinya sendiri. Hal ini terjadi karena kilang minyak yang kita miliki tidak mampu mengolah minyak mentah yang kita miliki (karena kondisi kilang yang sudah tua), sehingga kita harus mengimpor minyak mentah kualitas tinggi dari negara lain yang saat ini harganya melambung tinggi. Sementara minyak mentah yang kita miliki harus diekspor untuk diolah melalui kilang-kilang modern milik negara maju.

Fenomena antrian panjang di SPBU-SPBU mewarnai keseharian berita di media cetak dan elektronika. Bahkan dibeberapa daerah si pengantri harus menginap di SPBU untuk mendapatkan bahan bakar kendaraannya. Kondisi ini sebenarnya memiliki potensi komplik yang besar baik antara pemilik SPBU dengan konsumen maupun antar sesama konsumen. Perlakuan pilih kasih dari pemilik atau aksi serobot dari sesama pengantri berpotensi menimbulkan keributan. Karena itu kondisi seperti ini jangan dibiarkan berlarut-larut dan mesti diatasi secepatnya dan diantisipasi melalui pembuatan kebijakan-kebijakan pemerintah agar dimasa yang akan datang tidak terulang kembali.

Diantara kebijakan yang dapat diambil pemerintah adalah membangun kilang-kilang minyak dengan teknologi modern sehingga mampu mengilang minyak mentah yang kita miliki. Disamping itu perlu pula ditemukan sumber bahan bakar alternatif yang murah karena cadangan minyak dan gas yang kita miliki semakin menipis, akibat makin meningkatnya tingkat konsumsi bahan bakar minyak Indonesia.

Salah satu sumber bahan bakar alternatif yang murah dan tersedia keberadaannya dalam jumlah besar adalah batubara. Namun penggunaannya dalam bentuk aslinya sebagai bahan bakar masih menyisakan beberapa masalah diantaranya sulit dinyalakan, sulit dikendalikan dan memberikan asap.

Untuk mengatasi hal tersebut para peneliti telah mengembangkan teknologi pengubahan batubara ke bentuk bahan bakar yang menyenangkan. Diantara teknologi tersebut adalah sebagai berikut:

1. Pengubahan batubara menjadi bahan bakar gas (teknologi gasifikasi)
   
2. Pengubahan batubara menjadi bahan bakar cair (teknologi likuifaksi)
   
3. Pembentukan suspensi batubara-air (teknologi coal-water fuel)
   
4. Pengubahan batubara menjadi bahan bakar padat tak berasap (teknologi briquette)

Teknologi gasifikasi adalah teknologi pengubahan batubara ke dalam fasa gas dengan cara mereaksikan batubara dengan media gasifikasi. Media gasifikasi yang sering digunakan adalah campuran udara-uap air atau campuran udara-carban dioksida. Bila gas yang dihasilkan dimurnikan maka kualitas gas tersebut dapat menyamai kualitas gas alam (natural gas) dengan nilai pembakaran 11.600 kJ/m3. Para peneliti Indonesia dari Balai Penelitian dan Pengkajian Teknologi (BPPT) dan Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (PPTM) sedang mempersiapkan teknologi ini agar dapat diterapkan dalam skala komersial di Indonesia.

Teknologi likuifaksi adalah teknologi pencairan batubara dengan bantuan panas dan penambahan zat kimia tertentu. Cairan yang terbentuk tersebut selanjutnya difraksionasi/ dikilang untuk menghasilkan berbagai macam bahan bakar cair seperti bensin, solar, minyak tanah dan lain-lain. Teknologi ini sudah lama di kuasai negara maju seperti Jerman, Inggris, Amerika Serikat, Australia dan Jepang. Penguasaan negara Jerman yang baik terhadap teknologi inilah yang merupakan salah satu faktor yang mendukung kemenangan Jerman dalam Perang dunia I. Teknologi ini juga secara intensif sedang dikaji oleh peneliti-peneliti BPPT dan PPTM untuk diterapkan secara komersial.

Teknologi coal-water fuel adalah teknologi pembuatan campuran homogen serbuk batubara-air dengan cara mengaduk campuran pada kecepatan tinggi (6000 rpm) sampai terbentuk suatu suspensi yang stabil. Campuran terdiri dari 60 sampai dengan 78 % serbuk batubara dan sisanya air dengan ukuran serbuk minimal 75 mikron. Bahan bakar jenis ini dapat menggantikan fungsi minyak tanah sebagai bahan bakar cair untuk keperluan rumah tangga.

Berbeda dengan tiga teknologi sebelumnya (yang menghasilkan bahan bakar berwujud cair dan gas), teknologi briquette adalah teknologi pembentukan bahan bakar berwujud padat yang menyenangkan yakni mudah dinyalakan dan tidak berasap. Caranya adalah batubara/ arangnya dibubukkan kemudian dicampurkan dengan bahan pengikat dan bahan penyulut lalu dicetak sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Teknologi ini pernah mendapat perhatian khusus dari pemerintah tahun 1993, yakni dengan dikeluarkannya keputusan presiden tentang program penggantian bahan bakar rumah tangga dari minyak tanah ke briket batubara untuk pulau Jawa.

Sumatera Barat sebagai salah satu provinsi yang memiliki cadangan batubara cukup besar di Indonesia seyogyanya mulai merencanakan pemanfaatan batubara yang dimiliki. Harus ada upaya yang sistematis dari Pemerintah Daerah untuk melakukan program diversifikasi pemanfaatan batubara, sehingga batubara tidak hanya dipakai dalam bentuk aslinya tapi juga diolah kebentuk lain yang lebih mempunyai nilai ekonomis.
http://tekimbunghatta.info/readarticle.php?article