APLIKASI GETARAN DAN GELOMBANG DALAM TEKNOLOGI

APLIKASI GETARAN DAN GELOMBANG DALAM TEKNOLOGI

Getaran dan gelombang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Berikut beberapa pemanfaatan gelombang dalam teknologi :

1. Ultrasonografi (USG)

Ultrasonografi adalah teknik pencitraan yang digunakan untuk mendiagnosis dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Frekuensi yang digunakan berkisar antara 1-8 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.

Proses pembentukan gambar dari bunyi dilakukan dengan 3 tahapan, yaitu pemancara 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 computer. Computer selanjutnya akan memproses dan mengubah sinyal listrik menjadi gambar.

Berikut ini adalah gambar alat USG :

2.         Sonar

Sonar (sound navigation and ranging) dapat digunakan menentukan kedalaman dasar laut yang diperoleh dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Gelombang bunyi akan merambat menurut garis lurus hingga mengenai sebuah penghalang, misalnya dasar laut. Ketika gelombang bunyi mengenai sebuah penghalang, maka sebagian gelombang itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar laut dan kembali ke atas diukur dengan sangat cermat.

untuk mengukur kedalam laut, diperlukan transduser dan detector. Transduser akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonic yang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan gelombang tersebut akan menimbulkan efek gema (echo) dan dipantulkan kembali ke kapal, kemudian di tangkap oleh detektor.

Selain mengukur kedalam laut, sonar juga dapat digunakan untuk menentukan lokasi dimana ikan berada, kondisi ombak, dan kecepatan arus air laut.

3.         Terapi ultrasonik

Terapi ultrasonik merupakan terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk keperluan medis. Metode yang digunakan yaitu dengan memancarkan gelombang dengan frekuensi tinggi (800-2000 kHz) pada jaringan tubuh. Beberapa bentuk terapi ultrasonik misalnya terapi fisik, yang biasa digunakan untuk menangani keselo pada otot, tendonitis, inflamasi sendi, dan osteoastritis. Selain itu, tingginya gelombang ultrasonic juga dapat digunakan untuk memecah endapan batu penderita ginjal atau yang dikenal dengan lithoripsi. Gelombang ultrasonic juga dapat digunakan untuk membersihkan gigi dan penanganan penyakit katarak. Gelombang ultrasonic juga dapat digunakan untuk mengantarkan obat tertentu secara efektif pada suatu organ yang terkena penyakit, misalnya mengantarkan obat kemoterapi pada sel-sel kanker dalam otak.

4.         Pembersih ultrasonik

Pembersih ultrasonic merupakan alat yang menggunakan gelombang ultrasonic dengan frekuensi antara 20 – 400 kHz dan cairan pembersih tertentu untuk membersihkan suatu benda. Benda yang biasa dibersihkan menggunakan alat pembersih ultrasonic seperti : perhiasan, jam tangan, alat bedah, alat music, alat laboratorium, dan alat-alat elektronik tertentu.

Pembersih ultrasonic akan menghasilkan gelombung-gelembung cairan pembersih yang terbentuk akibat adanya gelombang ultrasonic bertekanan tinggi. Pergerakan gelombang cairan menghasilkan gaya yang besar untuk melepaskan kotoran seperti debu, minyak, cat, bakteri, dan  jamur yang melekat pada sebuah benda. Gelembung cairan mampu masuk ke dalam lubang-lubang kecil yang sulit dibersihkan dengan cara biasa, sehingga untuk membersihkannya tidak memerlukan pembongkaran.

5.         Sonifikasi

Sonifikasi adalah proses pemberian energy gelombang ultrasonic pada suatu bahan (larutan atau campuran), sehingga bahan tersebut dapat dipecah menjadi bagian yang sangat kecil. Didalam laboratorium, sonifikasi dilakukan dengan bantuan alat yang memancarkan gelombang ultrasonic pada kertas selulosa, sehingga tersebar lebih merata dan menjadikan kertas lebih kuat.

Sonifikasi digunakan untuk produksi nanopartikel, seperti nanoemulsi dan nanokristal. Sonifikasi juga dapt mempercepat ekstraksi minyak dari dalam jaringan tumbuhan dan pemurnian minyak bumi. Sonifikasi juga sering digunakan untuk merusak atau menonaktifkan material organic, misalnya merusak membrane sel dan melepaskan isi selulernya atau yang dikenal dengan istilah sonoporasi.

6.         Pengujian ultrasonic

Pengujian ultrasonic merupakan teknik pengujian yang berdasarkan pada penyaluran gelombang ultrasonic pada objek atau material yang diuji. Gelombang yang digunakan memiliki frekuensi sekitar 0,1 – 15 MHz. dengan menggunakan teknik pantulan gelombang ultrasonic yang dipancarkan ke dalam benda, maka kerusakan pada bagian dalam benda, ketebalan,dan  karakteristik benda dapat dideteksi, misalnya kerusakan akibat korosi pada logam.

Pengujian ultrasonic memiliki banyak keunggulan, seperti : memiliki daya yang tinggi untuk menembus suatu bahan, memiliki sensitivitas yang tinggi, akurat, tidak berbahaya, dan mudah dibawa.