SulawesiPos.com – Para peneliti Laboratorium MicroBioRobotic Systems (MICROBS) di Institut Teknologi Federal Swiss Lausanne (EPFL), Swiss, mengembangkan mikrodrone dan perahu mini.
Alat ini dapat terbang serta bergerak di permukaan air tanpa motor, roda gigi, komponen magnetik, aktuator, maupun perangkat elektronik terpasang, dengan mengubah gelombang suara dari sumber eksternal menjadi daya dorong melalui rongga resonansi akustik yang dirancang khusus, sebagaimana laporan NDTV pada 16 Agustus 2026.
Terobosan tersebut dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Science Advances melalui artikel berjudul “Acoustic Resonators as Wireless Actuators in Air for Small-Scale Robots” yang ditulis Junsun Hwang dan tim peneliti EPFL.
Temuan tersebut merupakan langkah penting dalam robotika mikro karena daya penggeraknya berasal dari gelombang akustik yang dikirimkan secara nirkabel, sedangkan struktur kendaraan bertugas menangkap dan mengubah energi itu menjadi gerakan terarah.
Para peneliti membuat rongga berbentuk bulat atau menyerupai lonceng yang berfungsi sebagai resonator akustik, dengan setiap rongga dirancang agar merespons frekuensi suara tertentu.
Ketika gelombang pada frekuensi yang tepat memasuki rongga, udara yang terperangkap di dalamnya berosilasi kuat lalu terdorong keluar melalui lubang sebagai semburan terpusat, sementara udara pengganti masuk dalam aliran yang lebih menyebar.
Perbedaan pola aliran udara masuk dan keluar itulah yang menghasilkan gaya dorong sehingga robot dapat bergerak tanpa mesin penggerak konvensional.
Mekanisme tersebut tidak berarti suara semata-mata “mendorong” kendaraan dari luar, melainkan struktur resonator menerima energi akustik dan secara langsung mengubahnya menjadi propulsi.
Rahasia Resonansi Helmholtz di Balik Penerbangan
Prinsip dasar teknologi itu disebut resonansi Helmholtz, yakni gejala fisika yang juga terjadi ketika seseorang meniup melintasi mulut botol kosong hingga udara di dalamnya bergetar dan menghasilkan bunyi.
Fenomena tersebut dinamai dari fisikawan dan fisiolog Jerman Hermann von Helmholtz, yang pada abad ke-19 mengembangkan perangkat resonator untuk menganalisis unsur-unsur penyusun bunyi.
Kekuatan dorong pada mikrodrone dapat diatur melalui pemilihan frekuensi karena setiap rongga memiliki frekuensi resonansi yang ditentukan oleh bentuk, volume, ukuran lubang, dan sifat materialnya.
Resonator itu dapat dibuat dari berbagai bahan, termasuk plastik pencetakan tiga dimensi, polimer lentur menyerupai karet, dan kaca, sehingga teknologi tersebut berpotensi diterapkan pada beragam rancangan robot mikro.
Pada eksperimen di permukaan air, tim EPFL membuat perahu sepanjang sekitar satu sentimeter yang dilengkapi hingga tiga rongga dengan frekuensi dan arah dorong berbeda.
Dengan mengubah frekuensi suara dari pengeras suara, peneliti dapat mengaktifkan rongga tertentu secara selektif sehingga perahu bergerak maju, berbelok, menghindari rintangan, dan mengikuti rute navigasi otomatis.
Cara kerja itu dapat dianalogikan dengan penggunaan beberapa “kanal suara”, karena satu nada menghidupkan pendorong tertentu sementara nada lainnya mengaktifkan pendorong ke arah berbeda.
Mikrodrone 150 Mikrogram Meluncur seperti Roket
Melalui teknik pencetakan tiga dimensi berskala nano, para peneliti kemudian membuat kendaraan terbang ultraringan dengan tiga rongga mikroskopis yang menyatu langsung di dalam struktur polimernya.
Berbeda dari perahu mini yang dikendalikan melalui frekuensi terdengar, mikrodrone tersebut menggunakan gelombang ultrasonik yang frekuensinya berada di atas batas pendengaran manusia.
