Aplikasi Getaran dan Gelombang dalam Bidang Teknologi
Aplikasi getaran dan gelombang dalam bidang teknologi sangatlah banyak dan bermanfaat. Berikut ini beberapa contoh, diantaranya:
1. Terapi Ultrasonik
Terapi ultrasonik merupakan terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk keperluan medis. Metode yang digunakan yaitu dengan memancarkan gelombang dengan frekuensi tinggi (800- 2.000 kHz) pada jaringan tubuh. Terapi ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk membersihkan gigi dan penanganan penyakit katarak. Selain itu, tingginya energi gelombang ultrasonik, juga dapat digunakan untuk memecah endapan batu pada penderita batu ginjal atau yang dikenal dengan lithotripsi.
Baca Juga:
Contoh Soal Getaran dan Gelombang
Ultrasonik juga dapat dimanfaatkan untuk mengantarkan obat tertentu secara efektif pada suatu organ yang terkena penyakit, misalnya mengantarkan obat kemoterapi terhadap sel-sel kanker dalam otak.
2. Sonar
Sonar (Sound Navigation and Ranging) adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran bunyi dalam air untuk navigasi atau mendeteksi benda dalam air (seperti ikan dan karang) dan juga untuk menentukan kedalaman dasar lautan yang diperoleh dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Untuk mengukur kedalaman laut, diperlukan transduser dan detektor. Transduser berfungsi untuk mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan dari gelombang tersebut akan menimbulkan gema dan dipantulkan kembali ke kapal, kemudian ditangkap detektor.
Selain untuk mengukur kedalaman laut, sonar juga banyak digunakan nelayan modern untuk menentukan lokasi di mana ikan berada, kondisi ombak, dan kecepatan arus air laut.
3. Sonifikasi
Sonifikasi adalah proses pemberian energi gelombang ultrasonik pada suatu bahan, sehingga bahan tersebut dapat dipecah menjadi bagian yang sangat kecil. Sonifikasi biasa dilakukan untuk memproduksi nanopartikel, seperti nanoemulsi dan nanokristal. Selain itu, sonifikasi juga dapat mempercepat ekstraksi minyak dari dalam jaringan tumbuhan dan pemurnian minyak bumi.
Pada alat pembuatan kertas, juga terdapat alat yang memancarkan gelombang ultrasonik pada serat selulosa, sehingga tersebar lebih merata dan menjadikan kertas lebih kuat.
4. Pembersih ultrasonik
Pembersih ultrasonik adalah alat yang digunakan untuk membersihkan benda-benda tertentu seperti perhiasan, jam tangan, alat bedah, alat musik, alat laboratorium, dan alat-alat elektronik tertentu dengan memancarkan gelombang ultrasonik berfrekuensi antara 20 KHz – 400 KHz dan cairan pembersih tertentu.
Pembersih ultrasonik akan menghasilkan gelembung-gelembung cairan pembersih yang terbentuk akibat adanya gelombang ultrasonik bertekanan tinggi. Pergerakan gelembung cairan menghasilkan gaya yang besar untuk melepaskan kotoran seperti debu, minyak, cat, bakteri, dan jamur yang melekat pada suatu benda.
5. Ultrasonografi (USG)
Ultrasonografi adalah sebuah teknik diagnostik pencritraan menggunakan gelombang ultrasonik dengan frekuensi antara 1 MHz sampai 8 MHz. USG dapat digunakan untuk melihat struktur internal dalam tubuh, seperti tendon, otot, sendi, pembuluh darah, bayi yang berada dalam kandungan, dan berbagai jenis penyakit, seperti kanker.
Bagaimana gelombang bunyi dapat menghasilkan gambar?
Proses pembentukan gambar dari bunyi dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu pemancaran gelombang, penerimaan gelombang pantul, dan interpretasi gelombang pantul. Alat USG akan memancarkan berkas gelombang ultrasonik ke jaringan tubuh menggunakan alat pemancar sekaligus penerima gelombang yang disebut transduser. Gelombang yang dipancarkan akan dipantulkan sebagian oleh jaringan tubuh dengan besar yang beragam, baik jangka waktu pantulan dan besar kecilnya gelombang yang dipantulkan. Gelombang yang dipantulkan oleh jaringan tubuh selanjutnya diterima oleh transduser. Selanjutnya transduser akan mengubah gelombang yang diterima menjadi sinyal listrik, kemudian dihantarkan menuju komputer. Komputer selanjutnya akan memeroses dan mengubah sinyal listrik menjadi gambar.