Deteksi Dini Kerusakan Struktur Bangunan Menggunakan Sensor Karbon Nanotube

Material dasar komposit inovatif yang telah kita bahas pada artikel sebelumnya yakni karbon nanotube, rupanya tidak hanya berfungsi sebagai penguat komposit serat karbon reinforced. Satu tim dari University of Delaware menggunakan material karbon nanotube justru sebagai bahan dasar sensor untuk mendeteksi adanya kerusakan dari sebuah material maupun struktur. Bahkan alat yang mereka kembangkan ini mereka klaim mampu mendeteksi sebuah kerusakan struktur lebih dini daripada menggunakan metode termografi inframerah.

Dua peneliti yakni Erik Thostenson dan Thomas Schumacher dari Pusat Material Komposit University of Delaware, memang sudah sejak beberapa tahun yang lalu berusaha menggali kegunaan dari komposit karbon nanotube sebagai ‘kulit pintar’ sebuah struktur. Merekapun berimprovisasi dengan jalan menggunakan teknik bernama Electrical Impedance Tomography (EIT) yang menggunakan pengukuran elektrode permukaan untuk menggambarkan konduktifitas material ataupun sebuah struktur. Mereka menggabungkan teknik EIT yang bekerja menggunakan algoritma dua dimensi, dengan sensor berbasis komposit karbon nanotube yang bekerja secara satu dimensi.

image

Schumacher menyebutkan bahwa kelebihan utama dari penggunaan sensor komposit karbon nanotube adalah fleksibilitasnya yang dapat digunakan untuk struktur berukuran besar, karena tidak memerlukan jumlah sensor yang banyak, sehingga lebih murah. Kelebihan lain yakni sifat karbon nanotube yang kuat secara mekanis, serta memiliki karakteristik elektris yang isotropik, atau stabil di berbagai temperatur.

Metode pengujian alat yang mereka ciptakan ini yang pertama adalah dengan mengujinya pada sebuah struktur yang sudah diketahui lokasi kerusakannya. Selanjutnya mereka mengujinya ke berbagai kondisi yang lebih realistis, lalu membandingkan hasilnya dengan inspeksi visual serta termogram menggunakan kamera inframerah.

“Sekalipun kami menemui beberapa isu mengenai ukuran retakan yang estimasinya berlebihan serta representasi bentuknya yang kurang baik, secara keseluruhan metodologi EIT kami mampu mendeteksi kerusakan awal bahkan sebelum dapat dideteksi oleh termografi infrared,” demikian ungkap Schumacher. “Kami sedang dalam proses untuk melakukan improvisasi algoritma EIT demi meningkatkan akurasinya. Setelah itu kami akan mendemonstrasikannya di laboratorium, serta terus mengembangkannya untuk memonitor struktur yang lebih nyata.”

Credit: Science Daily

Post Author: Onny Apriyahanda

"Science is the highest Art in the universe."

Leave a Reply