Kulit ular dapat menginspirasi bangunan yang lebih aman
Engineering

Kulit ular dapat menginspirasi bangunan yang lebih aman


Kredit: Pixabay / CC0 Domain Publik

Terlepas dari daya cipta dan kecerdikan manusia, kita masih tertinggal jauh di belakang solusi elegan dan efisien yang dibuat oleh alam selama jutaan tahun evolusi.

Hal ini juga berlaku untuk bangunan, di mana hewan dan tumbuhan, telah mengembangkan metode penggalian yang sangat efektif, misalnya, yang jauh lebih hemat energi daripada mesin terowongan modern, dan bahkan fondasi yang dapat memperbaiki sendiri yang sangat tahan terhadap erosi dan gempa bumi (ya, kita berbicara tentang akar di sini).

Oleh karena itu, para peneliti dari seluruh dunia mencari inspirasi di alam untuk mengembangkan bangunan masa depan, dan para peneliti dari Aarhus University dan University of California Davis kini bekerja sama menerbitkan artikel di jurnal ilmiah. Acta Geotechnica tentang membangun fondasi yang terinspirasi oleh sisik pada ular.

“Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa geometri permukaan yang terinspirasi oleh kulit ular dapat menghasilkan kekuatan geser yang berbeda, tergantung pada arah beban. Kami telah mengambil pengetahuan ini selangkah lebih maju dalam penelitian ini dan menyelidiki interaksi antara jenis tanah yang berbeda dan permukaan kulit ular ini,” kata Asisten Profesor Hans Henning Stutz dari Departemen Teknik Sipil dan Arsitektur di Universitas Aarhus.

Pondasi tiang pancang modern biasanya dibuat dengan mendorong, mengebor atau mendorong tiang pancang ke dalam tanah untuk mencapai daya dukung yang cukup untuk suatu bangunan.

Saat ini, tiang pancang biasanya dibuat prefabrikasi dengan penampang melintang kuadrat atau melingkar dan kapasitas penahan beban yang isotropik (identik di semua arah geser) karena sebagian besar profil permukaannya yang simetris dan halus.

Namun, dalam studi tersebut, para peneliti bereksperimen dengan fitur struktur mikro asimetris di permukaan, menyerupai sisik di sepanjang bagian bawah ular. Yang disebut sisik perut ini bentuknya memanjang, relatif halus, dan memiliki penampang melintang seperti segitiga siku-siku memanjang.

“Dengan bereksperimen dengan ‘timbangan’ berukuran tinggi 0,5 mm dan panjang 20-60 mm, kami telah mencapai — dalam kondisi lab — kapasitas bantalan beban yang meningkat secara signifikan di media yang telah kami periksa: lebih spesifik lagi jenis pasir yang berbeda Hasil proyek menunjukkan bahwa tiang pancang dengan pola permukaan ini memberikan resistansi 25-50 persen lebih sedikit selama pemasangan dibandingkan dengan tekanan yang dapat mereka dukung kemudian, “kata Hans Henning Stutz.

Menurut asisten profesor, masih banyak yang bisa diperoleh dari biologi dengan mengoptimalkan struktur dan fondasi yang tahan lama, dan ia yakin bahwa konstruksi masa depan akan menemukan lebih banyak inspirasi dalam biologi.

“Evolusi telah menghasilkan beberapa solusi yang cukup menginspirasi selama berabad-abad, dan ada banyak hal yang bisa diperoleh dalam perspektif geoteknik. Saya yakin bahwa di masa depan kita akan melihat perkembangan besar dalam solusi yang terinspirasi dari bio dan sangat efektif, terutama di berbagai bidang seperti penahan, terowongan, dan konstruksi laut, “katanya.


Polimer dapat melindungi bangunan dari kerusakan besar


Informasi lebih lanjut:
Hans Henning Stutz dkk, Kekuatan yang bergantung secara terarah dan perilaku dilatan dari antarmuka tanah-struktur, Acta Geotechnica (2021). DOI: 10.1007 / s11440-021-01199-5

Disediakan oleh Universitas Aarhus

Kutipan: Kulit ular dapat menginspirasi bangunan yang lebih aman (2021, 4 Mei) diakses 4 Mei 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-05-snakeskin-safer.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG