Warna Hitam

Kain basah terlihat lebih gelap karena cahaya yang datang akan dipantulkan oleh air pada kain tersebut (dispersi cahaya). Selain itu permukaan air juga menyebabkan hamburan cahaya yang acak. Kedua hal tersebut menyebabkan lebih sedikit cahaya yang dapat ditangkap oleh mata kita sehingga kain tampak lebih gelap.... seperti gambar di samping

Sekedar Bagi" Informasi

1. Untuk sekedar informasi buat temen-temen yang tinggal di dekat laut, hehe. Air pasang tertinggi terjadi pada gerhana matahari, karena ada dua objek besar yang punya pengaruh gravitasi terkuat (matahari dan bulan) yang menariknya ke atas (ke satu sisi belahan bumi saja). Jadi ketinggian air laut akan bertambah beberapa dm bahkan meter, dan gerhana matahari ini diperkirakan akan terjadi pada tahun 2009.

2. Mengapa minyak di atas air terlihat berwarna warni sedangkan kalau hanya minyak itu tidak bercampur air tidak terlihat seperti itu?

Jawabnya karena jika minyak di atas air minyak itu akan terapung membentuk lapisan tipis yang akan mempolarisasikan ( sebagian terpantul sebagian menembus masuk) cahaya, cahaya terpolarisasi (yang menembus minyak) dipantulkan oleh air, sehingga yang terpantul oleh minyak dan terpantul oleh air akan bergabung kembali, dan penggabungan ini akan menghasilkan pola interferensi seperti pelangi.

3. Mengapa ular berjoget sewaktu seorang pawangnya meniup seruling, apakah dia terlena mendengar musik si pawang?

Jawabnya tentu tidak, karena ular tidak bisa mendengar seperti kita, mereka hanya mampu merasakan getaran disekitar mereka bukan mendengar sejelas yang kita dengar, fungsi alat indra ular sangat berbeda dari manusia, mereka punya mata, tapi bukan alat utama untuk melihat, mereka sangat mengandalkan hidung untuk membantu penglihatannya. Penglihatan ular lebih seperti sensor panas. jadi kalau tubuh kita sama dinginnya dengan lingkungan / udara disekitar kita, ular hampir tidak bisa mengetahui kita. Tapi tetap saja mereka tahu, karena meraka punya lidah yang fungsinya pengganti hidung pada manusia. yaitu untuk mendeteksi zat kimia disekitarnya, itulah mengapa ular sangat membenci garam, karena garam membuat permukaan lidah mereka mengalami gangguan.
Jadi apa yang membuat ular berjoget? silahkan tanya sendiri, hehehehehehehehe.....

Apa dan Bagaimana TORNADO itu

Isu tentang pemanasan global lagi naik daun saat-saat sekarang ini. Sejumlah fakta membuktikan bahwa bumi kita sekarang ini memang telah mengalami peningkatan suhu, perubahan iklim gobal, dibandingkan dengan periode sebelumnya. Hal inilah juga yang mungkin menyebabkan terjadinya kondisi cuaca yang makin buruk pada hampir seluruh negara yang salah satu dampaknya adalah makin meningkatnya intensitas kejadian angin tornado dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Harta benda dan jiwa banyak yang melayang akibat ulah tornado ini. Walaupun demikian kita jangan langsung menjustifikasi bahwa kita semua tidak turut bertanggung jawab terhadap kondisi sekarang ini. Justru kitalah yang paling besar mengemban tanggung jawab agar bumi kita ini dapat terpelihara dengan baik. Sebab perubahan iklim yang cukup kritis sekarang ini tidak lain juga merupakan ulah tangan-tangan jahil manusia yang seenaknya saja mengeksploitasi kekayaan bumi tanpa memperdulikan dampak kerusakan yang ditimbulkannya. Seperti halnya pepatah, yang saya yakin sudah akrab di telinga kita semua, menyatakan “Sedia payung sebelum hujan” maka seyogyanya kita, terlebih bagi orang awam, mengenal lebih jauh seluk beluk tornado agar nantinya dapat dilakukan tindakan antisipasi yang lebih matang sehingga setidaknya dapat mengurangi jumlah kerugian, baik dari segi materi dan terlebih lagi nyawa manusia. Lantas apa dan bagaimanakah tornado itu?

Tornado berasal dari Tronada (Spanyol), Tonare (Latin) dan kerap dikenal dengan istilah Twister dan Willy-willy. Di Indonesia Raja Angin ini disebut dengan Angin Putting Beliung atau Angin Leysus. Dari definisinya tornado dapat diartikan sebagai putaran yang kencang dari suatu kolom udara yang terbentuk dari awan cumuliform yang telah menyentuh tanah, biasanya tampak sebagai corong awan (funnel cloud) dan kerap disertai dengan badai angin dan hujan, petir atau batu es. Sebagian besar tornado disebabkan oleh badai guntur yang berputar dengan sirkulasi yang teratur yang disebut dengan mesosiklon. Pembentukan tornado umumnya dapat dilihat pada hal- hal yang terjadi pada skala badai, di dalam dan sekitar mesosiklon. Perbedaan temperatur pada bagian tepi massa udara turun yang berada di sekitar mesosiklon (downdraft oklusi) erat kaitannya dengan pertumbuhan tornado. Sebagian besar tornado dapat memiliki kecepatan lebih dari 480 km/jam, rata-rata 175 km/jam atau lebih (di sekitar pusat dapat mencapai 100-200 meter/jam), dengan ketinggian ± 75 m, diameter umumnya berkisar antara puluhan hingga ratusan meter. Umumnya terjadi pada siang hingga sore hari. Di Amerika Serikat tornado terjadi antara pukul 15 – 21 LT. Pada belahan bumi utara sebagian besar tornado berpusar berlawanan dengan jarum jam, sebaliknya di belahan bumi selatan berpusar searah jarum jam. Waktu berlangsungnya Tornado biasanya hanya beberapa menit (kurang dari 10 menit), paling lama juga tidak lebih dari beberapa jam.

Tornado dapat terjadi dimana saja diseluruh tempat di dunia, namun pada daerah-daerah lintang tinggi terjadinya biasanya pada musim semi atau musim panas. Amerika Serikat memiliki intensitas kejadian angin tornado yang lebih tinggi dibandingkan area lainnya, khususnya di Amerika Barat-Tengah. Di Indonesia, tornado lebih banyak terjadi di sekitar Sumatera dan Jawa. Tornado dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis dan skala kerusakannya. Berdasarkan jenisnya, tornado dibedakan atas :
• Weak Tornado
Dikategorikan demikian karena waktu berlangsungnya sangat singkat antara 1 hingga 10 menit atau lebih, sebagian besar memiliki ukuran kecil dengan daya perusak yang kecil - umumnya berskala F0 – F1 - serta kecepatan angin kurang dari 112 mph. Persentase jumlah kematian yang diakibatkan tornado lemah kurang dari 5% dari keseluruhan kematian yang disebabkan tornado. Jenis ini paling banyak di antara jenis lainnya, mencakup 88% dari total keseluruhan kejadian tornado.
• Strong Tornado
Berlangsung selama 20 menit atau bahkan lebih, umumnya berukuran kurang lebih 10 m dengan daya perusak kuat - berskala F2 – F3 - serta kecepatan angin antara 113 - 206 mph. Kematian yang diakibatkan tornado ini mencakup hingga 30%. Tornado kuat mencakup 11% dari jumlah keseluruhan kejadian tornado.
• Violent Tornado
Tornado ini dapat berlangsung cukup lama melebihi 1 jam dan dapat melintasi bermil-mil sebelum menghilang dengan daya perusak yang sangat kuat - F4 – F5 - serta kecepatan angin lebih dari 205 mph. Jenis ini paling banyak merenggut korban jiwa mencapai 70% kematian dari keseluruhan. Sangat jarang terjadi sehingga hanya mencakup 1% dari jumlah keseluruhan kejadian tornado.

Dr. T. Theodore Fujita mengembangkan suatu metode untuk mengklasifikasikan tingkat kerusakan yang dihasilkan oleh tornado. Metode ini dikenal dengan nama Skala Fujita dengan deskripsi sebagai berikut :
• Skala F0
Kecepatan (Mph) : < 73 Tingkat kerusakan : Ringan, beberapa kerusakan pada cerobong asap; dahan pohon patah dan daun-daun tercabut; pohon-pohon berakar dangkal terdorong; papan- papan penunjuk rusak dan roboh.
• Skala F1
Kecepatan (Mph) : 73 - 112 Tingkat kerusakan : Sedang, atap rumah berhamburan; rumah semi-permanen bergeser bahkan roboh; pohon besar tumbang; kaca yang tidak kuat pecah; seng dan asbes beterbangan.
• Skala F2 Kecepatan (Mph) : 113 – 157 Tingkat kerusakan : Signifikan, atap rumah dari kayu dan tanah liat terbang; rumah semi-permanen roboh; mobil terbalik; pohon besar tercabut; misil ringan terpicu; mobil terangkat dari permukaan tanah.
• Skala F3
Kecepatan (Mph) : 158 – 206 Tingkat kerusakan : Berat, atap beterbangan dan dinding rumah permanen rusak parah bahkan roboh; kereta api terbalik; sebagian besar pohon di hutan tercabut; mobil besar terlempar dari permukaan tanah.
• Skala F4
Kecepatan (Mph) : 207 – 260 Tingkat kerusakan : Hebat, rumah permanen porak poranda; bangunan dengan pondasi semi-permanen tersapu; misil besar terpicu; mobil dan benda berat lainnya terlempar beterbangan; semua pohon beterbangan.
• Skala F5
Kecepatan (Mph) : 261 – 318 Tingkat kerusakan : Sangat hebat, rumah dengan kerangka yang baik pondasinya tersapu; Misil berukuran besar beterbangan di udara hingga 100 meter; fenomena luar biasa lain akan muncul.

Teknologi Material Komposit

Perkembangan teknologi material telah melahirkan suatu material jenis baru yang dibangun secara bertumpuk dari beberapa lapisan. Material ini lah yang disebut material komposit. Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusunnya. Pada dasarnya, komposit dapat didefinisikan sebagai campuran makroskopik dari serat dan matriks. Serat merupakan material yang (umumnya) jauh lebih kuat dari matriks dan berfungsi memberikan kekuatan tarik. Sedangkan matriks berfungsi untuk melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan.

Serat kaca (glass fibre) adalah material yang umum digunakan sebagai serat. Namun, teknologi komposit saat ini telah banyak menggunakan karbon murni sebagai serat. Serat karbon memiliki kekuatan yang jauh lebih baik dibanding serat kaca tetapi biaya produksinya juga lebih mahal. Komposit dari serat karbon memiliki sifat ringan dan juga kuat. Komposit jenis ini banyak digunakan untuk struktur pesawat terbang, alat-alat olahraga, dan terus meningkat digunakan sebagai pengganti tulang yang rusak.

Selain serat kaca, polimer yang biasanya menjadi matriks juga dapat dipakai sebagai serat atau penguat. Contohnya, kevlar merupakan serat polimer yang sangat kuat dan dapat meningkatkan toughness dari material komposit. Kevlar dapat digunakan sebagai serat dari produk komposit untuk struktur ringan yang handal, misalnya bagian kritis dari struktur pesawat terbang. Sebenarnya, material komposit bukanlah pengguaan asli dari kevlar. Kevlar dikembangkan untuk pengganti baja pada ban radial dan untuk membuat rompi atau helm antipeluru.

Sedangkan untuk matriks, kebanyakan material komposit modern menggunakan plastik thermosetting, yang biasanya disebut resin. Plastik adalah polimer yang mengikat serat dan membantu menentukan sifat fisik dari material komposit yang dihasilkan. Plastik termosetting berwujud cair tetapi akan mengeras dan menjadi rigid ketika dipanaskan. Plastik ini memiliki tahanan terhadap serangan zat kimia yang baik meskipun berada pada lingkungan ekstrim.

Untuk tujuan khusus, digunakan matriks dari keramik, karbon dan logam. Contohnya, keramik digunakan untuk material komposit yang didesain bekerja pada temperatur sangat tinggi dan karbon digunakan untuk produk yang menerima gaya gesek seperti bearing dan gir.

Pada material komposit dikenal istilah lamina dan laminate. Lamina adalah satu lembar komposit dengan satu arah serat tertentu, sedangkan laminate adalah gabungan beberapa lamina. Laminate dibuat dengan cara memasukkan pre-preg lamina ke dalam autoclave selama selang waktu tertentu dan dengan tekanan serta temperatur tertentu pula. Auroclave adalah suatu alat semacam oven bertekanan untuk menggabungkan lamina.

Dibanding dengan material konvensional keunggulan komposit antara lain yaitu memiliki kekuatan yang dapat diatur (tailorability), tahanan lelah (fatigue resistance) yang baik, tahan korosi, dan memiliki kekuatan jenis (rasio kekuatan terhadap berat jenis) yang tinggi.

Manfaat utama dari penggunaan komposit adalam mendapatkan kombinasi sifat kekuatan serta kekakuan tinggi dan berat jenis yang ringan. Dengan memilih kombinasi material serat dan matriks yang tepat, kita dapat membuat suatu material komposit dengan sifat yang tepat sama dengan kebutuhan sifat untuk suatu struktur tertentu dan tujuan tertentu pula.

Penerbangan modern, baik sipil maupun militer, adalah contoh utamanya. Keduanya akan menjadi sangat tidak efisien tanpa adanya material komposit. Material komposit canggih kini telah umum digunakan pada bagian sayap dan ekor, propeller, bilah rotor, dan juga struktur internal pesawat terbang. Selain aplikasi di industri dirgantara, dewasa ini material komposit telah banyak juga digunakan untuk badan mobil F1, alat-alat olahraga, struktur kapal dan industri migas.

Hambatan dalam aplikasi material komposit umumnya adalah soal biaya. Meskipun sering kali proses manufaktur material komposit lebih efisien, namun material mentahnya masih terlalu mahal. Material komposit masih belum bisa secara total menggantikan material konvensional seperti baja, tetapi dalam banyak kasus kita memiki kebutuhan akan hal itu. Tidak diragukan, dengan teknologi yang terus berkembang, pengunaan baru dari material komposit akan bermunculan. Kita belum melihat semua yang material komposit dapat lakukan.

Sistem Kendali Fly by Wire

Pada beberapa dekade setelah Wright bersaudara melakukan penerbangan pertama, semua pesawat menggunakan sistem kendali mekanikal dan hidrolik. Pilot mengendalikan pesawat dengan menggunakan gaya langsung. Caranya adalah dengan menggerakan batang dan pedal kemudi yang terhubung dengan tali baja dan pushrod untuk menggerakkan control surfaces pada sayap dan ekor.

Ketika tenaga dari mesin dan kecepatan ditingkatkan, maka dibutuhkan gaya yang lebih besar, dan digunakanlah sistem hidolik untuk membantu. Sehingga, semua pesawat dengan ukuran besar dan performa tinggi memiliki sistem kendali terbang hidro-mekanikal. Sistem kendali terbang konvensional ini membatasi para perekayasa pesawat ketika melakukan konfigurasi dan desain dalam kaitannya dengan kestabilan terbang.

Dengan meningkatnya teknologi elektronika, muncul lah sebuah ide untuk membuat suatu sistem kendali terbang elektronik. Pada sistem kendali terbang elektronik ini, kawat baja dan pushrod digantikan oleh kabel yang jauh lebih ringan. Selain itu, dengan sistem kendali elektronik, perekayasa pesawat lebih fleksibel dalam menentukan konfigurasi, ukuran, dan penempatan komponen. Sistem kendali terbang elektronik ini lah yang kemudian dikenal dengan nama fly-by-wire system.

Fly-by-wire adalah suatu sistem kendali pesawat yang menggunakan sirkuit elektronik untuk mengirimkan input pengendalian dari pilot ke motor yang menggerakkan control surface seperti flap, aileron, dan rudder. Dalam sistem kendali fly-by-wire ini tidak ada lagi penghubung hidroulik maupun mekanikal secara langsung antara pilot dengan control surface pada pesawat. Digital fly-by-wire (DFBW) menggunkan sistem kendali terbang elektronik yang dipasangkan dengan komputer digital untuk menggantikan sistem kendali mekanikal konvensional.

Dengan menambahkan sebuah komputer digital antara pilot dan pesawat, maka banyak sekali keuntungan yang didapat. Fly-by-wire membuat pesawat lebih ringan karena ia telah mengeliminasi sekian banyak sistem mekanikal hidrolik. Selain itu, pesawat juga memiliki kemampuan bermanuver lebih baik karena komputer dapat melakukan penyesuaian sikap pesawat ratusan kali lebih baik tiap detiknya dibanding manusia. Hal ini membuat penumpang pesawat dapat terbang dengan lebih lembut dan efisiensi bahan bakar yang lebih baik. Pada pesawat militer, fly-by-wire menjadikan pesawat lebih tahan terhadap kerusakan akibat pertempuran dibanding sistem kendali konvensional. Fly-by-wire juga membutuhkan perawatan yang lebih sedikit dibanding sistem kandali pendahulunya.

Sistem kendali fly-by-wire dibangun untuk meninterpretasikan keinginan pilot dalam pengendalian dan kemudian menterjemahkannya dalam aksi yang terjadi pada control surface pesawat, dimana proses pemindahan ini juga melibatkan faktor lingkungan. Pada sistem kendali konvensional, ketika pilot menarik control column maka flap elevator akan naik secara proporsional dengan sejauh mana pilot menarik control column. Sedangkan pada sistem kendali fly-by-wire, pergerakan flap elevator umumnya juga proporsional, tetapi komputer dapat melakukan penyesuaian jika dilingkungan terbang terjadi turbulen. Rasio antara control column di tangan pilot dengan gerakan flap di sayap bukan lah 1:1, ini bukan lagi hubungan langsung.

Digital fly-by-wire (DFBW) pertama kali diujicobakan pada pesawat F-8 Crusader dengan nomor ekor NASA 802. Pesawat ini diawaki oleh Gary Krier dari Edwards Air-Force Base, California. Hasil uji coba ini menvalidasi suatu konsep utama sistem kendali terbang elektronik yang saat ini digunakan hampir di semua pesawat terbang dengan performa tinggi, baik pesawat militer maupun pesawat transport sipil. Sistem kendali terbang DFBW saat ini juga digunakan pada pesawat antariksa NASA, space shuttle.

Digital fly-by-wire saat ini digunakan di berbagai jenis pesawat, mulai dari F/A-18 hingga Boeing 777 dan space shuttle. Pesawat N250 yang dulu pernah dibuat IPTN dan sempat terbang di Paris Air Show 1998 juga mengadopsi sistem kendali fly-by-wire. Saat itu, N250 adalah pesawat pertama dikelasnya yang memakai sistem kendali fly-by-wire.

Saat ini konsep sistem kendali berbasis elektronik seperti fly-by-wire mulai diaplikasikan juga pada mobil-mobil modern. Pada mobil modern, telah terpasang sebuah perangkat elektronik yang menghubungkan antara pedal rem dengan pemegang kampas rem. Perangkat elektronik ini diprogram untuk dapat mendeteksi dan menghindari kondisi roda terkunci (locking wheels) saat pengereman yang dapat mengakibatkan mobil hilang kendali. Di era teknologi elektronik selanjutnya, penggunaan konsep kendali fly-by-wire dapat dipastikan akan semakin meluas.

RRA : Solusi Atasi Stress Corrosion Cracking

Aluminium adalah material yang banyak sekali digunakan untuk konstruksi, mulai dari sepeda, otomotif, kapal laut hingga pesawat udara. Keunggulan material aluminium adalah berat jenisnya yang ringan dan kekuatannya yang dapat ditingkatkan sesuai dengan kebutuhan. Kekuatan aluminium biasanya ditingkatkan dengan cara paduan (alloying) dan memberi perlakuan panas (heat treatment).

Kebanyakan material aluminium ditingkatkan kekuatannya dengan suatu mekanisme penguatan bahan logam yang disebut precipitation hardening. Dalam precipitation hardening harus ada dua fasa, yaitu fasa yang jumlahnya lebih banyak disebut matriks dan fasa yang jumlahnya lebih sedikit disebut precipitate. Mekanisme penguatan ini meliputi tiga tahapan, yaitu solid solution treatment : memanaskan hingga diatas garis solvus untuk mendapatkan fasa larutan padat yang homogen, quenching : didingan dengan cepat untuk mempertahankan struktur mikro fasa padat homogen agar tidak terjadi difusi, dan aging : dipanaskan dengan temperatur tidak terlalu tinggi agar terjadi difusi fasa alpha pada jarak pendek membentuk precipitate.

Paduan aluminium kekuatan tinggi seperti Al-7075, 7050, dan 2024 yang banyak dipakai pada struktur pesawat terbang memiliki kekurangan dan keterbatasan, khususnya pada kombinasi kekuatan dan tahanan retaknya. Al-7075 memiliki tahan yang buruk terhadap korosi jenis exfoliation dan stress-corrosion-cracking (SCC), khususnya jika mengalami perlakuan panas T6. SCC adalah retak merambat yang terjadi pada lingkungan korosif karena adanya tegangan. Pada Al-7075, tahanan terhadap SCC dapat ditingkatkan melalui overaging misalnya dengan memberi perlakuan panas T73. Perlakuan panas T73 merupakan perlakuan panas dengan two stage aging, yaitu pada temperatur konstan 121°C dan konstan 171°C. Namun, pemberian perlakuan panas T73 dapat menurunkan kekuatan hingga 10-15 % dari kekuatan maksimum yang dapat dicapai melalui perlakuan panas T6.

Solusi untuk meningkatkan tahanan SCC dan tahanan retak (fracture toughness) dengan tetap mempertahankan kekuatan dari perlakuan panas T6 adalah dengan menerapkan Retrogression dan reaging (RRA). RRA adalah suatu cara baru perlakuan panas (heat treatment) yang diterapkan pada paduan aluminium yang mengalami precipitation hardening . RRA ini dapat dilakukan pada paduan aluminium kekuatan tinggi seri 7xxx (dengan bahan paduan Al-Mg-Zn-Cu ). Melalui RRA maka akan didapatkan paduan aluminium dengan kekuatan pada perlakuan panas T6 dan tahanan SCC sebagaimana perlakuan panas T73.

Retrogression and Reaging dapat dilakukan dengan tahap-tahap berikut :

1. Solution heat treatmment pada suhu 470°C
2. Quenching pada temperatur ruang
3. Artificial aging selama 24 jam pada temperatur 120°C
4. Retrogression, yaitu pemanasan singkat (sekitar 40 menit) pada temperatu tinggi (200-280 °C)
5. Quenching , kemudian Re-aging seperti pada T6, yaitu dengan temperatur 120°C selama 24 jam

Langkah 1 s.d. 3 adalah tahapan pada perlakuan panas T6.

Prosedur diatas menunjukkan bahwa material yang dihasilkan memiliki sifat kekutan tarik dan tahanan retak material sama dengan hasil perlakuan panas T6 namun dengan tahanan stress-corrosion-cracking yang meningkat.

Namun demikian, RRA tidak hanya meningkatkan kekuatan material, tetapi konduktivitas elektrik material juga meningkat seiring bertambahnya waktu retrogression. Hasil eksprerimen menunjukkan konduktivitas elektrik meningkat secara proporsional terhadap tahanan SCC ketika dilakukan aging seperti pada perlakuan panas T6.

RRA heat treatment saat ini dipakai dalam pengembangan beberapa paduan aluminium, antara lain adalah seri 7150 dan 7055. Kedua paduan ini memiliki banyak aplikasi pada struktur pesawat udara. Contohnya adalah struktur upper wing Boeing-777 yang dibuat dari lempengan aluminium 7055-T7751 dan ekstrusi T77511.

Akusisi Data Suhu Menggunakan MikroKontroler

Sistem Akuisisi Data Suhu Menggunakan Mikrokontroller AT89S51 Dengan Penampil LCD
Oleh: Jaenal Arifin,ST

Abstrak
Makalah ini membahas perancangan sistem akuisisi data suhu yang menggunakan komponen-konponen dasar berupa sebuah sensor suhu, mikrokontroller dan LCD sebagai fasilitas penampil. Sistem akuisisi data suhu menjadi satu hal yang sangat penting dalam kegiatan perindustrian, karena merupakan sebagian kecil dari sebuah proses kontrol. Berkenaan dengan pentingnya sistem, maka dilakukan perancangan sistem akusisi data suhu yang mampu melakukan kegiatan monitoring suhu suatu plant. Data yang akan diukur merupakan sebuah besaran fisis temperature sehingga untuk dapat diolah dan ditampilkan dalam bentuk sistem elektris digunakan sensor suhu LM35 yang mampu mengkonversi besaran tersebut dengan kenaikan 10mV/ºC. Untuk dapat merancang sistem maka pertama kali dilakukan proses mengubah suhu menjadi tegangan analog menggunakan sensor suhu LM35. Setelah melalui proses pengkondisian sinyal dengan cara dikuatkan, tegangan analog diubah menjadi data digital menggunakan ADC 0804. Data digital yang diperoleh kemudian diolah oleh Mikrokontroller AT89S51 dan ditampilkan, sehingga didapatkan suatu informasi mengenai suhu plant dengan satuan ºC pada sebuah LCD. Dari perancangan sistem akuisisi data suhu didapatkan hasil bahwa sistem ini memiliki kemampuan untuk mengukur suhu dari 25ºC sampai 100ºC dengan error rata-rata penunjukan suhu sebesar 0,2125°C.

Kata kunci : Akuisisi data suhu, Sensor suhu LM35, Mikrokontroller AT89S51

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Sistem Instrumentasi yang berbentuk akuisisi data telah dipergunakan secara luas dalam kegiatan perindustrian, karena merupakan bagian dari proses kontrol. Pengukuran besaran fisis adalah salah satu langkah dalam akuisisi data. Temperatur merupakan salah satu besaran fisis yang sering dipakai dalam suatu sistem kontrol baik hanya untuk sistem monitoring saja atau untuk proses pengendalian lebih lanjut.

Dalam kaitannya dengan hal tersebut, maka kami membuat sebuah alat pendeteksi suhu yang dapat di kontrol oleh sebuah mikrokontroller. Dengan menampilkan suatu hasil pengukuran secara digital, pemantauan terhadap proses dapat dilakukan dengan lebih mudah.

1.2.1 Tujuan
Merancang sistem akuisisi data suhu untuk kemudian ditampilkan di LCD dengan menggunakan Mikrokontroller AT89S51.


1.3 Batasan Masalah
Dalam pembuatan tugas ini penulis membatasi permasalahan sebagai berikut :
1. Range akuisisi data adalah 25 ºC sampai dengan 100 ºC.
2. Data pengukuran ditampilkan pada sebuah LCD sebagai peralatan monitoring tanpa melakukan proses pengendalian.
3. Konfigurasi ADC diatur secara free running.

II. DASAR TEORI

2.1.1 Sensor Suhu LM 35
Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM 35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam °C, LM 35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor. Vout dari LM 35 ini dihubungkan dengan ADC (Analog To Digital Converter). Dalam suhu kamar (25°C) tranduser ini mampu mengeluarkan tegangan 250mV dan 1,5V pada suhu 150°C dengan kenaikan sebesar 10mV/°C.

2.2 Penguat Operasional (Operasional Amplifier)
Penguat operasional adalah rangkaian terpadu (IC) yang mempunyai 5 buah terminal dasar. Dua terminal untuk catu daya, 2 yang lain digunakan untuk isyarat masukan yang berupa masukan membalik (-) dan masukan tak membalik (+) serta 1 terminal untuk keluaran.

2.2.1 Penguat Tak Membalik (Non-inverting Amplifier)
Penguat tak membalik merupakan suatu penguat dimana tegangan keluarannya atau Vo mempunyai polaritas yang sama dengan tegangan masukan atau Vi. Arus i mengalir ke Ri karena impedansi masukan op – amp sangat besar sehingga tidak ada arus yang mengalir pada kedua terminal masukannya. Tegangan pada Ri sama dengan Vi karena perbedaan tegangan pada kedua terminal masukannya mendekati 0 V.
i = (2.5)
Tegangan pada Rf dapat dinyatakan sebagai
VRf = I Rf = (2.6)
Tegangan keluaran Vo didapat dengan menambahkan tegangan pada Ri yaitu Vi dengan tegangan pada Rf yaitu VRf.
Vo = Vi + Vi (2.7)

2.2.2 Penguat Differensial
Penguat differensial merupakan suatu penguat dimana tegangan keluarannya atau Vo merupakan hasil selisih antara kedua buah tegangan masukan pada terminal inverting dan non-invertingnya.

2.3 Rangkaian Analog to Digital Converter (ADC)
ADC pada rancangan ini digunakan untuk mengubah masukan analog keluaran sensor suhu yang sudah dikuatkan menjadi data digital 8 bit. Tipe ADC yang digunakan adalah ADC 0804 pada mode kerja free running. Untuk membuat mode kerja ADC 0804 menjadi free running, maka harus diketahui bagaimana urutan pemberian nilai pada dan perubahan nilai pada.

Mode kerja free running ADC diperoleh jika dan dihubungkan ke ground agar selalu mendapat logika 0 sehingga ADC akan selalu aktif dan siap memberikan data. Pin dan dijadikan satu karena perubahan logika sama dengan perubahan logika pada , sehingga pemberian logika pada dilakukan secara otomatis oleh keluaran .

2.4 Mikrokontroller AT89S51
AT89S51 adalah sebuah mikrokontroller 8 bit terbuat dari CMOS, yang berkonsumsi daya rendah dan mempunyai kemampuan tinggi. Mikrokontroller ini memiliki 4Kbyte In-System Flash Programmable Memory, RAM sebesar 128 byte, 32 input/output, watchdog timer, dua buah register data pointer, dua buah 16 bit timer dan counter, lima buah vektor interupsi, sebuah port serial full-duplex, osilator on-chip, dan rangkaian clock.

AT89S51 dibuat dengan teknologi memori non-volatile dengan kepadatan tinggi oleh ATMEL. Mikrokontroller ini cocok dengan instruksi set dan pinout 80C51 standart industri.
Flash on-chip memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dengan programmer memory nonvolatile yang biasa.

Keterangan :
Vcc : Suplai Tegangan
GND : Ground atau pentanahan
RST : Masukan reset. Kondisi logika ‘1’ selama siklus mesin saat osilator bekerja dan akan mereset mikrokontroler yang bersangkutan.
Fungsi - fungsi Port :
Port 0 : Merupakan port paralel 8 bit open drain dua arah. Bila digunakan untuk mengakses memori luar, port ini akan memultipleks alamat memori dengan data.
Port 1 : merupakan port paralel 8 bit dua arah yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
Port 2 : merupakan port paralel selebar 8 bit dua arah. Port ini melakukan pengiriman byte alamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.
P3.0 : Saluran masukan serial
P3.1 : Saluaran keluaran serial
P3.2 : Interupsi eksternal 0
P3.3 : Interupsi eksternal 1
P3.4 : Masukan eksternal pewaktu / pencacah 0
P3.5 : Masukan eksternal pewaktu / pencacah 1
P3.6 : Sinyal tanda baca memori data ekstrenal.
P3.7 : Sinyal tanda tulis memori data eksternal.

III. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Perangkat Keras

3.1.1 Sensor Suhu ( LM35 )
Sensor suhu LM35 berfungsi untuk mengubah besaran fisis yang berupa suhu menjadi besaran elektris tegangan. Sensor ini memiliki parameter bahwa setiap kenaikan 1ºC tegangan keluarannya naik sebesar 10mV dengan batas maksimal keluaran sensor adalah 1,5 V pada suhu 150°C.

Pada perancangan kita tentukan keluaran adc mencapai full scale pada saat suhu 100°C, sehingga saat suhu 100°C tegangan keluaran transduser (10mV/°C x 100°C) = 1V.
Dari pengukuran secara langsung saat suhu ruang, keluaran LM35 adalah 0.3V (300mV ). Tegangan ini diolah dengan menggunakan rangkaian pengkondisi sinyal agar sesuai dengan tahapan masukan ADC.

3.1.2 Pengkondisi Sinyal
Pengkondisi sinyal berfungsi untuk menguatkan tegangan keluaran sensor suhu LM35 agar mampu diproses pada peralatan selanjutnya dalam hal ini oleh ADC 0804.
Diinginkan bahwa pengukuran suhu dapat dilakukan pada range 25°C – 100°C, sedangkan saat suhu kamar LM35 sudah mengeluarkan tegangan sebesar 0,3V, sehingga untuk dapat mengatur agar masukan ADC sebesar 0V pada suhu ruang, ditambahkan sebuah penguat differensial.

Keluaran penguat differensial dikuatkan lagi dengan rangkaian penguat non inverting. Dengan Vin = 1V pada 100°C dan Vout yang diinginkan sebesar 5V (Vx) maka dapat dihitung nilai tahanan untuk penguat non-inverting sebagai berikut :

Jika Ri = 1K maka, Rf = 4K dalam aplikasi digunakan potensiometer 50K untuk Rf.

3.1.3 Analog to Digital Converter ( ADC 0804 )
Perancangan untuk rangkaian adc digunakan mode free running. Mode ini dipilih karena waktu konversi adc jauh lebih cepat terhadap tingkat perubahan suhu dari plant, sehingga setiap kali suhu berubah, adc selalu telah selesai melakukan konversi data sehingga data sudah valid untuk dicuplik.

Untuk ADC 0804 dengan jumlah bit sebesar 8 bit dan Vref = 5V maka resolusinya (∆V) = 5 x 2-8 = 19,53mV.
Masukan tegangan analog adc yang berasal dari keluaran pengkondisi sinyal saat full scale dengan nilai sebesar Vx dapat dihitung sebagai berikut:
dengan demikian saat tegangan masukan adc 4,9804 keluaran adc akan bernilai FFH.


3.1.4 Mikrokontroller ( AT89S51 )
Data digital 8 bit dari ADC diambil oleh mikokontroller melalui Port 2 ( P2.0-P2.7 dihubung dengan DB0-DB7 ). Sedangkan data masukan untuk penampil LCD dikeluarkan melalui Port 1 ( P1.0-P1.7 dihubung dengan D0-D7 ). Untuk mengontrol kaki RS dan E pada LCD mikrokontroller memanfaatkan kaki P3.6 dan P3.7
Proses pengambilan data dan pengolahan data dapat dilihat dalam gambar 7. Data yang diambil dari P2 dikalibrasi terlebih dahulu, setelah dikalibrasi data tersebut kemudian diubah ke dalam kode ASCII supaya tertampil angka 0-100 pada LCD, jika tidak diubah maka yang tertampil adalah angka 0-255.

IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Pengujian setiap blok
4.1.1 Pengujian LM35
Sensor suhu LM35 diuji dengan cara memberikan catu 5V dan memberikan pemanasan secara tidak langsung, sedangkan tegangan keluaran langsung diamati dengan voltmeter. Dari pengujian didapatkan data sebagai berikut.

Tabel 2. Hasil pengujian sensor LM35

Suhu Tegangan keluaran
35°C 0.35
40°C 0.40
45°C 0.45
50°C 0.51
55°C 0.55
60°C 0.65
65°C 0.71
70°C 0.76

Dari hasil pengujian diketahui tegangan keluaran sensor naik sebesar 50mV untuk setiap 5°C atau 10mV/°C, maka sensor telah bekerja dengan baik.

4.1.2 Pengujian rangkaian pengkondisi sinyal
Pengujian rangkaian pengkondisi sinyal dilakukan dengan cara memberikan tegangan berubah-ubah pada bagian masukan penguat akhir ( penguat non inverting ) kemudian mengukur keluarannya untuk kemudian dihitung tingkat penguatan tegangan.

Tabel 3. Hasil pengujian pengkondisi sinyal

Vin Vout Av = ( Vout/Vin )
0,1V 0,5V 5
0,2V 1V 5
0,3V 1,5V 5
0,4V 2V 5
0,5V 2,5V 5
0,6V 3V 5
0,7V 2,5V 5

Dari data tabel diketahui bahwa tingkat penguatan tegangan rangkaian pengkondisi sinyal adalah 5 kali, maka rangkaian telah dapat bekerja dengan baik.

4.1.3 Pengujian ADC 0804
Pengujian dilakukan dengan cara memberi tegangan masukan pada ADC dan mencatat data digital keluaran yang dihasilkan melalui tampilan led 8 bit.

Tabel 4. Hasil pengujian ADC.

Tegangan masukan Data digital
0,6 v 23 H
1,2 v 41 H
1,8 v 62 H
2,6 v 8D H
3,4 v B7 H
4 v DF H
4,2 v EF H
4,9 v FF H

Data hasil pengujian ADC menunjukkan bahwa komponen ini dapat bekerja dengan baik.


4.1.4 Pengujian Software
Pengujian software meliputi pengujian program akuisi data suhu dan kalibrasi data akuisisi terhadap tampilan suhu pada LCD. Proses pengujiannya dilakukan dengan melihat secara visual data digital yang tertampil pada led indikator yang merupakan data yang diakuisisi dan membanding hasil tampilan suhu di LCD.

Tabel 5. Hasil pengujian tampilan suhu

Data Digital Suhu tertampil Suhu terhitung
25 H 35°C 35,294°C
43 H 44°C 44,117°C
63 H 53°C 53,823°C
8D H 66°C 66,470°C
B7 H 78°C 78,823°C
DF H 90°C 90,588°C
EF H 95°C 95,294°C
FF H 100°C 100°C

Dari tabel diketahui bahwa antara suhu tertampil di LCD dengan suhu hasil perhitungan terdapat perbedaan dalam hal ketelitian, dimana suhu tertampil di LCD adalah nilai bulat tanpa menampilkan nilai dibelakang koma, sedangkan suhu terhitung adalah sebagai patokan suhu yang harus tertampil. Penghilangan nilai koma ini bertujuan untuk memudahkan proses pembuatan program, namun dengan konsekuensi adanya tingkat error suhu tertampil akibat penghilangan tersebut. Software telah dapat mengkalibrasi data digital dan menampilkan nilai suhu dari suatu plant, maka software telah dapat bekerja dengan baik.

4.2 Pengujian sistem keseluruhan
Pengujian sistem keseluruhan dilakukan dengan menempatkan sensor LM35 dan termometer dalam plant suhu yang sama kemudian membandingkan antara suhu penunjukan yang tertampil pada LCD terhadap penunjukan suhu pada termometer selama 30 menit.

Tabel 6. Hasil pengujian sistem

Tampilan suhu
LCD Tampilan suhu termometer Error
30°C 29,7°C 0,3°C
32°C 32°C 0°C
34°C 34°C 0°C
37°C 37,5°C 0,5°C
40°C 40°C 0°C
45°C 45,6°C 0,6°C
46°C 46°C 0°C
47°C 46,7°C 0,3°C
 error 1,7°C

Hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem akuisisi data suhu memiliki error rata-rata sebesar 0,2125°C, nilai ini didapat dengan menjumlahkan semua nilai error dari setiap pengujian dibagi jumlah pengujian ( 8 kali ).

V. PENUTUP

5.1.1 Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan pembuatan perangkat sistem akuisisi suhu dapat disimpulkan hal – hal sebagai berikut :
1. Hasil pengujian ADC menunjukkan bahwa untuk masukan sebesar 4,9V data digital sudah mencapai FFh, maka akan mengakibatkan terjadinya kesalahan penunjukkan suhu dimana saat tegangan masukan 4,9V suhu tertampil sudah mencapai 100°C.
2. Error rata-rata penunjukan suhu pada sistem akuisisi data suhu adalah 0,2125°C.
3. LM35 memiliki tegangan keluaran sensor dengan kenaikan sebesar 50 mV untuk setiap 5°C atau 10 mV/°C, maka sensor memiliki kenaikan yang cukup linier.

5.2 Saran
1. Pada bagian keluaran akhir rangkaian pengkondisi sinyal sebaiknya ditambahkan rangkaian clipper yang berfungsi untuk membatasi masukan ADC agar maksimal sebesar 5V.
2. Untuk mempermudah pengaturan nol dari rangkaian penguat differensial sebaiknya keluaran LM35 diperkuat terlebih dahulu sehingga tegangan referensi pengurang tidak terlalu kecil.
3. Sumber tegangan referensi pengurang sebaiknya menggunakan diode zener agar didapatkan tegangan yang stabil.
4. Untuk membuat tampilan data suhu lebih presisi maka dapat dibuat program kalibrasi data suhu yang lebih baik.


DAFTAR PUSTAKA

[1] Coughlin, Robert and Federick Driscoll, Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linier, Jakarta : Erlangga.
[2] Malvino, Prinsip – Prinsip Elektronika, Jakarta, Erlangga, 1996.
[3] Malik, M, I, Anistardi, Bereksperimen dengan Mikrokontroler 8031, Jakarta, Elex Media Komputindo, Gramedia Group, 1997.
[4] Putra, A, E, Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 Teori dan Aplikasi, Yogyakarta, Gava Media, 2002.
[5] Ogata, Katsuhiko, Teknik Kontrol Otomatik, Jilid 1, Erlangga, Jakarta, 1991.

Sistem Organisasi Komputer Rangkaian Data Selektor (Enable)

Kita sering tertegun melihat kinerja sebuah jam digital di tangan kita yang mampu mencacah detik demi detik, atau odometer digital kendaraan kita yang mencacah kilometer demi kilometer atau timbangan digital yang maencacah gram demi gram, mesin otomatis pengisi bahan bakar mencacah liter demi liter bensin dan lain-lain. Mengapa piranti digital tersebut dapat mencacah? Mengapa piranti tersebut dapat meniru kita dalam mencacah sesuatu, 2 lliter bensin misalnya? Berikut ini kita akan membahas piranti digital yang mempunyai kemampuan mencacah yaitu piranti pencacah atau Counter.

Telah kita pelajari berbagai piranti digital dengan berbagai sifat, kegunaan dan prinsip kerja, yang meliputi : membentuk sistem analog menjadi digital, memutuskan bentuk operasi logika, menyimpan, dan menggeser. Piranti–piranti tersebut mempunyai satu kekurangan yaitu tidak dapat mencacah. Tetapi penggabungan dari berbagai macam piranti digital seperti : gerbang logika, Flip–flop, dan register dapat diciptakan sebuah piranti pencacah, yakni suatu piranti dengan kemampuan baru ; kemampuan mencacah, disamping kemampuannya sebagai pembentuk logika, menyimpan dan menggeser data. Jadi piranti pencacah terdiri dari : gerbang logika, Flip – flop dan register yang dibangun dengan suatu arsitektur umpan balik, sehingga mempunyai kemampuan baru, yaitu dapat mencacah. Pencacah atau counter merupakan rangkaian logika sekuensi yang berfungsi mencacah atau menghitung jumlah pulsa clock yang masuk. Menurut jumlah pulsa yang dapat dicacah, terdapat jenis pencacah modulo 2n, contohnya pencacah modulo 4, modulo 8 dan modulo 16.

Sedangkan menurut pengaktifan elemen penyimpanannya dan dalam hal ini elemen penyimpan penacah adalah flip-flop, terdapat pencacah jenis tak serempak atau pencacah tak singkron (asynchronous counter) dan pencacah serempak atau pencacah singkron (synchronous counter). Pada pencacah tak serempak, elemen-elemen penyusunnya yakni flip-flip bekerja secara tidak serempak ketika pencacah tersebut diberi input pulsa, dan pada pencacah serempak elemen-elemen penyusunnya bekerja secara bersama-sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya. Prosedur perancangan kedua jenis pencacah tersebut agak berbeda. Untuk pencacah serempak prosedur perancangannya sama dengan prosedur perancangan rangkaian sekuensial. Sedangkan rangkaian pencacah tak serempak prosedur perancangannya lebih sederhana.

Mengenal Hidrogen Peroksida ( H2O2)

Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri hidrogen peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone.

H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut dengan baik dalam air. Dalam kondisi normal (kondisi ambient), hidrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun.

Mayoritas pengunaan hidrogen peroksida adalah dengan memanfaatkan dan merekayasa reaksi dekomposisinya, yang intinya menghasilkan oksigen. Pada tahap produksi hidrogen peroksida, bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk hidrogen peroksida dalam penyimpanan. Selain menghasilkan oksigen, reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air (H2O) dan panas. Reaksi dekomposisi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut:

H2O2 -> H2O + 1/2O2 + 23.45 kcal/mol

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi hidrogen peroksida adalah:

1. Bahan organik tertentu, seperti alkohol dan bensin
2. Katalis, seperti Pd, Fe, Cu, Ni, Cr, Pb, Mn
3. Temperatur, laju reaksi dekomposisi hidrogen peroksida naik sebesar 2.2 x setiap kenaikan 10oC (dalam range temperatur 20-100oC)
4. Permukaan container yang tidak rata (active surface)
5. Padatan yang tersuspensi, seperti partikel debu atau pengotor lainnya
6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi
7. Radiasi, terutama radiasi dari sinar dengan panjang gelombang yang pendek

Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika (pembuatan PCB).

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. Walaupun saat ini di Indonesia sudah terdapat beberapa pabrik penghasil hidrogen peroksida seperti PT Peroksida Indonesia Pratama, PT Degussa Peroxide Indonesia, dan PT Samator Inti Peroksida, tetapi kebutuhan di dalam negeri masih tetap harus diimpor.

Apakah Teknik Radiokarbon dapat digunakan untuk mengetahui umur siapa aja

oleh korewa pada Agustus 02, 2008, 09:46:00
Teknik ini tidak akan menolong kita jika yang ingin kita ketahui umurnya masih hidup, misalnya teman mengobrol kita lewat internet yang mengaku 25 tahun. Penentuan umur menggunakan teknik radiokarbon (radiocarbon dating) berguna untuk menentukan umur tumbuhan atau sisa hewan yang mati sekitar lima ratus hingga lima puluh ribu tahun lampau.

Sejak ditemukan oleh gurubesar kimia University of Chicago, Willard F. Libby (1908-1980) sekitar tahun 1950-an (ia menerima Hadiah Nobel untuk penemuan tersebut pada tahun 1960), teknik radiokarbon telah menjadi perkakas riset sangat ampuh dalam arkeologi, oseanografi, dan beberapa cabang ilmu lainnya. Agar teknik radiokarbon dapat memberitahu umur sebuah objek, objek tersebut harus mengandung carbon organic, yakni karbon yang pernah menjadi bagian dalam tubuh tumbuhan atau hewan. Metode radiocarbon dating memberitahu kita berapa lama yang lalu suatu tumbuhan atau hewan hidup, atau lebih tepat, berapa lama yang lalu tumbuhan atau hewan itu mati.

Uji radiocarbon dapat dilakukan terhadap bahan-bahan seperti kayu, tulang, arang dari perapian perkemahan atau gua purba, atau bahkan kain linen yang digunakan untuk membungkus mummi, karena kain linen itu terbuat dari serat tanaman flax. Karbon adalah salah satu unsur kimia yang dikandung oleh setiap makhluk hidup dalam bentuk macam-macam bahan biokimia, dalam protein, karbohidrat, lipid, hormone, enzim, dsb. Sesungguhnya, ilmu kimia yang mempelajari bahan kimia berbasis karbon disebut “kimia organik” karena dahulu orang yakin bahwa satu-satunya tempat bagi bahan kimia ini adalah makhluk hidup. Kini, orang tahu bahwa kita dapat membuat segala macam bahan kimia organik berbasis karbon dari minyak bumi tanpa harus mengambil dari tumbuhan atau hewan.

Tetapi, karbon dalam makhluk hidup berbeda dalam satu hal penting dari karbon dalam bahan-bahan bukan makhluk hidup seperti batu bara, minyak bumi, dan mineral. Karbon “hidup” mengandung sejumlah kecil atm karbon jenis tertentu yang disebut karbon-14, sedangkan karbon”mati” hanya mengandung atom-atom karbon-12 dan karbon-13. Ketiga macam atom-atom karbon berbeda itu disebut isotop-isotop karbon; mereka semua mempunyai perilaku sama secara kimiawi, tetapi mempunyai berat yang berbeda-beda, atau lebih tepat, mempunyai massa berbeda-beda.

Yang unik seputar karbon-14, disamping massanya, adalah karena mereka radioaktif. Yakni, mereka tidak stabil dan cenderung melapuk, terpecah sambil menembakkan partikel-partikel subatom: disebut partikel-partikel beta. Dengan demikian semua makhluk hidup sebetulnya bersifat radioaktif, meskipun sedikit, yaitu karena memiliki karbon-14. Betul termasuk anda dan saya, kita semua radioaktif. Orang dengan berat 68 kg mengandung sekitar sejuta miliar atom karbon-14 yang menembakkan 200.000 partikel beta setiap menit!!

Penyakit Jantung Koroner yang Mematikan

oleh Brittlate pada Juni 16, 2007, 05:15:00

Penyakit jantung koroner memang sangat mematikan. Di negara-negara berkembang seperti Amerika, Inggris, Singapura, dan Indonesia misalnya, penyakit jantung koroner merupakan salah satu pengancam jiwa manusia yang masih sangat merajalela di samping wabah-wabah lain seperti bencana alam atau flu burung. Telah banyak orang yang meninggal karena penyakit ini, dan biaya operasi untuk menyembuhkan pasien penyakit jantung koroner ini pun sangatlah mahal. Walaupun penyakit ini pada umumnya menyerang orang-orang yang relatif sudah cukup tua, sekitar umur 50 tahun dan ke atas, kita tidak boleh mengendurkan kewaspadaan kita dan juga pengetahuan kita tentang penyakit jantung koroner, karena penyakit ini berawal dari kelalaian kita saat kita masih muda.

Arteri koroner merupakan pembuluh darah yang mensuplai jantung dengan darah. Arteri koroner itu lebih spesifiknya memberikan oksigen-oksigen yang terdapat di dalam darah ke otot – otot jantung yang terdapat di dinding jantung. Hal ini sangat perlu dipertahankan agar seseorang dapat bertahan hidup karena oksigen-oksigen ini akan digunakan untuk respirasi otot jantung agar jantung dapat terus memompa darah ke seluruh bagian tubuh. Jika oksigen-oksigen ini tidak dapat disalurkan dengan baik ke otot-otot jantung, maka jantung akan menjadi lemah dan tidak dapat menyediakan darah ke seluruh bagian tubuh. Hasilnya, orang tersebut akan meninggal karena proses-proses biologis di dalam dirinya tidak dapat dilakukan karena organ-organ tubuh tidak mendapatkan nutrisi dan oksigen dari darah.

Dalam penyakit jantung koroner, arteri koroner ini menjadi semakin sempit dan kadang-kadang terblokir. Hal ini menyebabkan darah tidak dapat disalurkan dengan baik ke otot-otot jantung. Pada tahap awal, mungkin si penderita masih dapat bernafas dengan normal dan darah yang mengalir ke otot jantung masih cukup. Namun, ketika dia melakukan aktivitas yang melelahkan seperti berolahraga atau memarahi orang lain, arteri koroner yang menyempit tidak dapat mensuplai darah yang cukup ke otot-otot jantung. Padahal, pada saat ini, jantung memerlukan darah lebih agar tubuh mendapatkan energi yang cukup untuk melakukan aktivitas yang melelahkan itu. Si penderita bisa jatuh pingsan dan tidak sadarkan diri, dan bahkan bisa langsung meninggal dunia.

Penyempitan arteri koroner ini biasa disebut arteriosclerosis, dan salah satu bentuk arteriosclerosis adalah penyempitan karena lemak jenuh, yang disebut atherosclerosis. Dalam proses ini, lemak-lemak terkumpul di dinding arteri dan penebalan ini menghasilkan permukaan yang kasar pada dinding arteri dan juga penyempitan arteri koroner. Hal ini membuat kemungkinan adanya penggumpalan darah pada bagian arteri yang menyempit ini. Jika darah terus menggumpal, maka tidak ada lagi darah yang bisa mengalir karena darah ini diblok oleh gumpalan darah yang sudah menjadi keras.

Jika tidak ada lagi darah yang dapat mengalir melalui arteri koroner, maka si penderita akan mengalami serangan jantung. Pada tahap inilah si penderita tidak dapat melanjutkan aktivitinya dan akan jatuh lemas karena ada bagian dari otot jantungnya yang telah mati lantaran tidak mendapatkan cukup darah. Penderita yang mengalami serangan jantung perlu secepatnya dibawa ke rumah sakit dan mendapatkan perawatan segera seperti pemberian oksigen agar dia tidak memasuki tahap yang kritis. Akan tetapi, jika bagian dari otot jantung yang mati itu sangatlah besar, maka dampak yang dialami orang tersebut akan sangat fatal, dan bisa membawa orang itu kepada kematian.

Oleh karena itu, sebaiknya sejak muda kita menghindari makanan-makanan berlemak seperti lemak hewan. Lemak hewan ini sangatlah jenuh dan sebaiknya digantikan dengan lemak tumbuhan yang tidak berbahaya. Malahan lemak tumbuhan dapat menurunkan kadar kolestrol dalam darah dan jika kita sering berolahraga dan tidak memiliki tekanan darah tinggi, maka kemungkinan kita terkena penyakit jantung koroner ini sangatlah kecil.

Pentingnya Menjaga Kesehatan Telinga

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel. Bunyi bisa terdengar oleh telinga manusia jika terjadi getaran di udara atau medium lain yang sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya.


Alat telinga dan pendengaran manusia secara terus-menerus bekerja sebagai pintu masuk komunikasi dan informasi melalui suatu proses transformasi yang rumit dan kompleks untuk menginterpretasikan getaran suara dan bunyi lingkungan. Tanpa kita sadari, manusia tidak luput dari berbagai faktor bahaya yang dapat mengganggu fungsinya. Salah satunya adalah paparan bunyi lingkungan yang makin bising, yang dapat menyebabkan gangguan pendengaran maupun kesehatan pada umumnya.


Bising yang kontinu di atas 85 desibel tidak hanya akan menyebabkan keluhan pada telinga dan pendengaran, tetapi berbagai penelitian membuktikan terjadinya peningkatan tekanan darah, gangguan tidur, kelainan pencernaan, meningkatnya emosi, dan berbagai kelainan akibat stres. Seperti kita ketahui, banyak sekali jenis kegiatan yang melebihi ambang 85 desibel tersebut, misalnya peralatan mesin, lalu lintas ramai, musik yang menggunakan loudspeaker, permainan, dan aktivitas rekreasi lainnya. Dengan demikian, yang paling rentan adalah para pekerja pembangunan dan pabrik, mereka yang beraktivitas dan tinggal dipinggiran jalan raya, dan anak-anak.


Otot di telinga tengah manusia yang bekerja secara terus-menerus tidak akan mampu bertahan pada keadaan bising yang terlalu kuat dan kontinu sehingga terjadilah stimulasi berlebih yang merusak fungsi sel-sel rambut. Kerusakan sel rambut dapat bersifat sementara saja pada awalnya sehingga akan terjadi ketulian sementara. Akan tetapi, kemudian bila terjadi rangsangan terus-menerus, terjadi kerusakan permanen, sel rambut reseptor yang berfungsi untuk meredam getaran akan berkurang sampai menghilang dan terjadi ketulian menetap.


Ketulian akan terjadi pada kedua telinga secara simetris dengan mengenai nada tinggi terlebih dahulu, terutama dalam frekuensi 3.000 - 6.000 Hz. Sering kali juga terjadi penurunan tajam (dip) hanya pada frekuensi 4.000 Hz, yang sangat khas untuk gangguan pendengaran akibat bising. Karena yang terkena adalah nada yang lebih tinggi dari nada percakapan manusia, sering kali pada awalnya sama sekali tidak dirasakan oleh penderitanya karena belum begitu jelas gangguan pada saat berkomunikasi dengan sesama.


Perlu dipahami bahwa makin tinggi paparan bising, makin berkurang jangka waktu paparan yang aman. Misalnya pada 115 desibel (konser musik rock), 15 menit saja sudah berbahaya, pada 130 desibel (mesin jet), dua menit saja dapat menyebabkan gangguan pendengaran. Musik orkestra klasik dan gamelan juga dapat memberi paparan kebisingan lebih dari 85 desibel, tetapi berbeda dengan bising industri, intensitasnya intermiten, bergantian antara bagian yang keras dan pelan, serta variasi nada yang cukup luas, sehingga terbukti kurang berbahaya bagi pendengaran. Walaupun demikian, tetap ditemukan kasus pada sebagian pemusik, yaitu antara 10 sampai 50 persen dapat mengalami gangguan pendengaran.

Bila terjadi ketulian akibat bising, tidak dapat baik kembali dan memerlukan alat bantu mendengar yang cukup mahal. Oleh karena itu, lebih baik menghindari kebisingan dan berbagai kiat. Caranya? Menghindari bising, mengurangi volume bunyi sekitar, dan menggunakan alat pelindung. Seperti pendapat Helen Keller--yang tuli dan buta sejak usia balita--ketika ditanyakan, andaikata ia mendapat kesempatan kedua, manakah yang ingin dihilangkannya? Ia menjawab, ingin terlahir kembali tanpa ketulian karena kebutaan memisahkannya dari benda-benda, sedangkan ketulian memisahkannya dari manusia.

Mengenal Penyakit Skizofrenia

Skizofrenia adalah suatu gangguan psikosis fungsional berupa gangguan mental berulang yang ditandai dengan gejala-gejala psikotik yang khas dan oleh kemunduran fungsi sosial, fungsi kerja, dan perawatan diri. Skizofrenia Tipe I ditandai dengan menonjolnya gejala-gejala positif seperti halusinasi, delusi, dan asosiasi longgar, sedangkan pada Skizofrenia Tipe II ditemukan gejala-gejala negative seperti penarikan diri, apati, dan perawatan diri yang buruk.

Skizofrenia terjadi dengan frekuensi yang sangat mirip di seluruh dunia. Skizofrenia terjadi pada pria dan wanita dengan frekuensi yang sama. Gejala-gejala awal biasanya terjadi pada masa remaja atau awal dua puluhan. Pria sering mengalami awitan yang lebih awal daripada wanita.
Faktor resiko penyakit ini termasuk :
1. Riwayat skizofrenia dalam keluarga
2. Perilaku premorbid yang ditandai dengan kecurigaan, eksentrik, penarikan diri, dan/atau impulsivitas.
3. Stress lingkungan
4. Kelahiran pada musim dingin. Faktor ini hanya memiliki nilai prediktif yang sangat kecil.
5. Status sosial ekonomi yang rendah sekurang-kurangnya sebagian adalah karena dideritanya gangguan ini

Penyakit Skizofrenia Tidak ada jalur etiologi tunggal yang telah diketahui menjadi penyebab skizofrenia. Penyakit ini mungkin mewakili sekelompok heterogen gangguan yang mempunyai gejala-gejala serupa. Secara genetik, sekurang-kurangnya beberapa individu penderita skizofrenia mempunyai kerentanan genetic herediter. Kemungkinan menderita gangguan ini meningkat dengan adanya kedekatan genetic dengan, dan beratnya penyakit, probandnya. Penelitian Computed Tomography (CT) otak dan penelitian post mortem mengungkapkan perbedaan-perbedaan otak penderita skizofrenia dari otak normal walau pun belum ditemukan pola yang konsisten. Penelitian aliran darah, glukografi, dan Brain Electrical Activity Mapping (BEAM) mengungkapkan turunnya aktivitas lobus frontal pada beberapa individu penderita skizofrenia. Status hiperdopaminergik yang khas untuk traktus mesolimbik (area tegmentalis ventralis di otak tengah ke berbagai struktur limbic) menjadi penjelasan patofisiologis yang paling luas diterima untuk skizofrenia.

Semua tanda dan gejala skizofrenia telah ditemukan pada orang-orang bukan penderita skizofrenia akibat lesi system syaraf pusat atau akibat gangguan fisik lainnya. Gejala dan tanda psikotik tidak satu pun khas pada semua penderita skizofrenia. Hal ini menyebabkan sulitnya menegakkan diagnosis pasti untuk gangguan skizofrenia. Keputusan klinis diambil berdasarkan sebagian pada
1. Tanda dan gejala yang ada
2. Rriwayat psikiatri
3. Setelah menyingkirkan semua etiologi organic yang nyata seperti keracunan dan putus obat akut.

Terapi Penyakit Skizofrenia

Obat neuroleptika selalu diberikan, kecuali obat-obat ini terkontraindikasi, karena 75% penderita skizofrenia memperoleh perbaikan dengan obat-obat neuroleptika. Kontraindikasi meliputi neuroleptika yang sangat antikolinergik seperti klorpromazin, molindone, dan thioridazine pada penderita dengan hipertrofi prostate atau glaucoma sudut tertutup. Antara sepertiga hingga separuh penderita skizofrenia dapat membaik dengan lithium. Namun, karena lithium belum terbukti lebih baik dari neuroleptika, penggunaannya disarankan sebatas obat penopang. Meskipun terapi elektrokonvulsif (ECT) lebih rendah disbanding dengan neuroleptika bila dipakai sendirian, penambahan terapi ini pada regimen neuroleptika menguntungkan beberapa penderita skizofrenia.

Hal yang penting dilakukan adalah intervensi psikososial. Hal ini dilakukan dengan menurunkan stressor lingkungan atau mempertinggi kemampuan penderita untuk mengatasinya, dan adanya dukungan sosial. Intervensi psikososial diyakini berdampak baik pada angka relaps dan kualitas hidup penderita. Intervensi berpusat pada keluarga hendaknya tidak diupayakan untuk mendorong eksplorasi atau ekspresi perasaan-perasaan, atau mempertinggi kewaspadaan impuls-impuls atau motivasi bawah sadar.
Tujuannya adalah :
1. Pendidikan pasien dan keluarga tentang sifat-sifat gangguan skizofrenia.
2. Mengurangi rasa bersalah penderita atas timbulnya penyakit ini. Bantu penderita memandang bahwa skizofrenia adalah gangguan otak.
3. Mempertinggi toleransi keluarga akan perilaku disfungsional yang tidak berbahaya. Kecaman dari keluarga dapat berkaitan erat dengan relaps.
4. Mengurangi keterlibatan orang tua dalam kehidupan emosional penderita. Keterlibatan yang berlebihan juga dapat meningkatkan resiko relaps.
5. Mengidentifikasi perilaku problematik pada penderita dan anggota keluarga lainnya dan memperjelas pedoman bagi penderita dan keluarga.

Psikodinamik atau berorientasi insight belum terbukti memberikan keuntungan bagi individu skizofrenia. Cara ini malahan memperlambat kemajuan. Terapi individual menguntungkan bila dipusatkan pada penatalaksanaan stress atau mempertinggi kemampuan social spesifik, serta bila berlangsung dalam konteks hubungan terapeutik yang ditandai dengan empati, rasa hormat positif, dan ikhlas. Pemahaman yang empatis terhadap kebingungan penderita, ketakutan-ketakutannya, dan demoralisasinya amat penting dilakukan.

Prognosis Penyakit Skizofrenia

Fase residual sering mengikuti remisi gejala psikotik yang tampil penuh, terutama selama tahun-tahun awal gangguan ini. Gejala dan tanda selama fase ini mirip dengan gejala dan tanda pada fase prodromal; gejala-gejala psikotik ringan menetap pada sekitar separuh penderita. Penyembuhan total yang berlangsung sekurang-kurangnya tiga tahun terjadi pada 10% pasien, sedangkan perbaikan yang bermakna terjadi pada sekitar dua per tiga kasus. Banyak penderita skizofrenia mengalami eksaserbasi intermitten, terutama sebagai respon terhadap situasi lingkungan yang penuh stress. Pria biasanya mengalami perjalanan gangguan yang lebih berat dibanding wanita. Sepuluh persen penderita skizofrenia meninggal karena bunuh diri.

Prognosis baik berhubungan dengan tidak adanya gangguan perilaku prodromal, pencetus lingkungan yang jelas, awitan mendadak, awitan pada usia pertengahan, adanya konfusi, riwayat untuk gangguan afek, dan system dukungan yang tidak kritis dan tidak terlalu intrusive. Skizofrenia Tipe I tidak selalu mempunyai prognosis yang lebih baik disbanding Skizofrenia Tipe II. Sekitar 70% penderita skizofrenia yang berada dalam remisi mengalami relaps dalam satu tahun. Untuk itu, terapi selamanya diwajibkan pada kebanyakan kasus.

Depresi : Diagnosis Pasien Rawat Jalan

Depresi adalah gangguan perasaan (afek) yang ditandai dengan afek disforik (kehilangan kegembiraan/gairah) disertai dengan gejala-gejala lain seperti gangguan tidur dan menurunnya selera makan. Depresi sulit dibedakan dari gangguan cemas (akan dibahas dalam artikel lain). Penderita mungkin tampil dengan kecemasan yang mencolok sehingga gejala-gejala depresi yang lebih ringan seperti kehilangan selera makan, gangguan tidur, dan capek sering kali terlewatkan. Diagnosis banding lainnya adalah disthmia, gangguan afek organik dan gangguan penyesuain dengan afek depresif.

Epidemiologi
Depresi adalah diagnosis pasien rawat jalan ketujuh tertinggi. Rata-rata usia awitan adalah akhir 20-an tahun walau dapat ditemui pada semua kelompok usia. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa depresi mayor lebih sering pada wanita dibanding pria dengan rasio 2:1. Namun perbedaan kelamin ini tidak tampak berhubungan dengan perbedaan endokrinologi. Faktor-faktor resiko depresi termasuk penyalahgunaan alkohol dan obat-obatan, penderita hipokondria, pernah mengalami stroke, pernah menjalani bedah mayor, wanita pasca melahirkan, dan riwayat keluarga depresi.

Patofisiologi
Banyak rangkaian riset menunjukkan suatu predisposisi genetik atau turunan untuk depresi klinis yang diaktifkan atau turunan untuk depresi klinis yang diaktifkan atau dicetuskan oleh faktor-faktor lingkungan. Faktor-faktor pengantara yang potensial antara lain adalah penyakit yang mengancam jiwa, kehilangan yang tak terpecahkan, baik saat masa anak-anak atau kehilangan baru-baru ini, kehidupan yang penuh stres, arti simbolik kejadian yang dialami, kurangnya dukungan sosial, dan ciri-ciri kepribadian. Interaksi antara faktor lingkungan dan turunan ini diduga berpuncak pada jalur umum final disfungsi limbik-hipotalamik yang secara klinis muncul sebagai penyakit depresi. Namun pemahaman umum tentang bagaimana faktor-faktor ini berinteraksi sehingga menyebabkan depresi sampai saat ini belum jelas.

Awalnya diyakini bahwa perubahan pada neurotransmiter (norepinefrin, serotonin, dan asam gamma-amino-butirat) di pusat hipotalamus otak ikut menentukan kompleks gejala depresi. Penelitian yang lebih baru mengusulkan suatu hipotesis disregulasi ketimbang kekurangan hanya satu neurotransmiter. Ketidakseimbangan ini adalah penjelasan fisiologis untuk simtomatologinya. Namun tetap saja hal ini belum menjelaskan perkembangan gejalanya.

Diagnosis
Diagnosis klinis depresi bergantung pada pengenalan tanda dan gejala Kriteria DSM-III-R.

Kriteria DSM-III-R Untuk Diagnosis Gangguan Afeksi
1. Afek depresi atau disforik
2. Berkurangnya minat atau kesenangan dalam segala hal secara jelas, atau hampir semua aktivitas.
3. Perubahan rasa atau berat badan
4. Insomnia atau hipersomnia
5. Kelelahan atau hilangnya energi
6. Berkurangnya kemampuan untuk berpikir atau konsentrasi
7. Merasa salah atau menyalahkan diri sendiri
8. Hilangnya kemampuan untuk menikmati kesenangan
9. Retardasi psikomotor atau agitasi (mungkin menyerupai serangan kecemasan)
10. Ide bunuh diri atau pikiran mati berulang

Meskipun DSM-III-R bermanfaat untuk mengevaluasi kemungkinan depresi, criteria ini mungkin tidak tepat sepenuhnya untuk perawatan primer.

Terapi
Terapi depresi yang biasa dilakukan adalah kombinasi obat dan konseling. Obat pilihan penyakit depresi adalah antidepresan trisiklik dengan alternatif lainnya yaitu antidepresan generasi kedua yang lebih baru.

Depresi sering sulit diobati karena diagnosis sendiri sering tidak dapat diterima secara social dan invalid bagi pasien. Hambatan utama untuk mengobati penderita depresi adalah penolakan pasien terhadap diagnosis. Untuk itu, sangatlah penting bagi dokter untuk menjelaskan penyakit ini dengan istilah-istilah yang dapat dimengerti pasien. Hal yang perlu dijelaskan termasuk bagaimana respon tubuh terhadap stress dan mendefiniskan penyakit depresi sebagai ketidakseimbangan messengers kimiawi pada system saraf.

Prognosis
Suatu episode depresi khas berlangsung enam bulan atau lebih kemudian terjadi remisi lengkap gejala-gejalanya dan fungsi kembali ke tingkat premorbid. Korban akan kehilangan hidup tinggi; separuh dari semua korban bunuh diri pernah mengalami depresi mayor.

Terapi dengan antidepresan trisiklik biasanya menghasilkan resolusi pada sebagian besar gejala dalam 4-6 minggu. Terapi dengan perjalanan trisiklik yang cukup (minimal 6-8 bulan) terbukti menurunkan frekuensi dan intensitas episode depresi kambuh.

Alternatif Lain mengatasi kebotakan

Kebotakan adalah masalah umum yang tidak diinginkan. Sebuah studi lapangan yang dilakukan di Maryborough, Australia, menunjukkan bahwa kebotakan menimpa 57% dari wanita dan 74% dari pria yang berusia 80 tahun ke atas. Kecenderungan kerontokan rambut terutama pada bagian depan kepala akan meningkat seiring dengan bertambahnya usia. Bahkan pada pria, pola kebotakan ini kadang sudah tampak pada usia 25 tahun.

Berbagai cara bisa ditempuh untuk mengatasi masalah kebotakan ini, mulai dari sekedar menutupinya dengan pemakaian rambut palsu, penggunaan obat-obatan dan terapi hormon, sampai pencangkokan rambut. Sayangnya, cara-cara di atas tidak bisa sepenuhnya mengatasi masalah kebotakan. Pemakaian obat-obatan dan terapi hormon masih memiliki berbagai efek samping. Sedangkan pada pencangkokan rambut, yang merupakan cara tercanggih dan termahal saat ini, kerontokan akan terjadi lagi pada rambut yang telah dicangkok setelah beberapa tahun. Namun baru-baru ini, grup riset yang dikepalai oleh Mayumi Ito di Jepang menunjukkan bahwa regenerasi rambut dapat menjadi solusi yang jauh lebih baik.

Regenerasi rambut adalah proses menumbuhkan kembali rambut-rambut baru pada kulit kepala. Sejauh ini tidak pernah disadari bahwa rambut baru dapat tumbuh lagi secara alami pada kulit kepala yang telah mengalami kebotakan. Kemampuan regenerasi sel pada mamalia yang telah dewasa diketahui relatif sangat terbatas, disebabkan karena terbatasnya jumlah sel punca (sel induk) dan protein yang diperlukan dalam tubuh. Fenomena pertumbuhan rambut baru pada kulit yang baru sembuh dari luka sebenarnya telah diamati pada mencit, kelinci dan manusia sejak sekitar 50 tahun yang lalu. Namun karena tidak adanya penelitian lebih lanjut, fenomena ini terlupakan begitu saja sampai ketika grup riset Ito kemudian menunjukkan bahwa epidermis (lapisan terluar dari kulit) pada mencit dewasa yang terluka mampu melakukan regenerasi rambut ketika lukanya mengalami penyembuhan secara alami.

Sebenarnya grup riset Ito pada mulanya hanya bermaksud melakukan penelitian tentang perjalanan sel punca rambut. Ketika mereka dengan sengaja tidak mengobati luka yang mereka buat pada mencit-mencit percobaan agar mengalami penyembuhan secara alami, mereka mengamati adanya rambut-rambut baru yang tumbuh dan beralih ke hipotesis yang baru. Jadi, kombinasi dari desain eksperimen yang kreatif dan observasi yang tajam membawa mereka ke penemuan yang menarik ini. Kemudian, dengan kemajuan teknologi biologi molekuler, grup riset Ito berhasil melakukan eksperimen yang mengkonfirmasi kemampuan regenerasi rambut ini. Selain sanggup menunjukkan bahwa sel-sel punca yang dibutuhkan berasal dari lapisan kulit epidermis dan bukan dari akar rambut sendiri, grup riset Ito juga menemukan satu jenis protein baru yang ketika distimulasi akan meningkatkan jumlah rambut baru yang tumbuh. Temuan ini tentu berprospek pada dikembangkannya alternatif terapi baru yang lebih manjur untuk mengatasi kebotakan.

Hasil penelitian grup riset Ito ini mendapat respon yang baik di kalangan peneliti dan telah dimuat di Nature, sebuah jurnal ilmiah internasional yang bergengsi. Ketimbang sekedar membuat obat baru, penelitian-penelitian yang berfokus pada regenerasi akan menawarkan solusi jangka panjang yang lebih baik karena tubuh distimulasi secara optimal agar dapat menyembuhkan dirinya sendiri. Regenerasi rambut akan menjadi alternatif terbaik yang aman untuk mengatasi masalah kebotakan.

Air Minum isi Ulang mengandung BAKTERI ... fakta or FITnah

Banyak penelitian yang dilakukan oleh Dinas kesehatan dari berbagai kota di Indonesia terhadap kualitas air minum dari Depot air minum isi ulang. Hasilnya adalah banyaknya ditemukan bakteri E colie dalam air minum tsb.

Benarkah demikian adanya ?

Saya jawab : Benar, walaupun tidak semua depot air minum isi ulang mengandung bakteri. Penyebab adanya bakteri E colie adalah :

1. Penggunaan Ultraviolet yang tidak sesuai antara kapasitas dan kecepatan air yang melewati penyinaran Ultraviolet tsb. Akibat air terlalu cepat, maka bakterinya tidak mati. Idealnya, untuk Depot air minum isi ulang kapasitas Ultraviolet minimal adalah Type 5 GPM atau daya lampu 30 Watt dan kecepatan air yang melewati UV tsb adalah 19 liter ( 1 Galon ) per 1 menit 15 detik. (Jangan lebih cepat dari itu).
2. Kurangnya kebersihan depot dan lingkungan sekitar
3. Karena keterbatasan modal,banyak yang membeli paket Depot yang berharga murah dengan peralatan dibawah Standar Minimum peralatan. Antara lain minimal menggunakan tabung berisi media pasir silika, karbon aktif , Ultraviolet minimal Type 5 GPM dan penyaringan Micro filter / filter sedimen berukuran mulai 10 mikron s/d 01 micron.
4. Kurangnya kesadaran pemilik Depot untuk memeriksakan Depotnya 3 bulan sekali ke Dinas kesehatan setempat.

Dinas Kesehatan setempat sebaiknya proaktif memeriksa Depot air minum di Wilayah kerjanya masing masing ( Sorry, bukan mendikte lho...) agar kualitas Depot air minum tetap terjaga dan secara tidak langsung justru memperbaiki citra depot air minum isi ulang tsb yang sudah terlanjur negatif.

Semoga menjadi ilmu pengetahuan yang berharga bagi yang sudah memiliki Depot dan bagi yang akan memulai usaha ini, agar jangan membeli peralatan dibawah standar minimum seperti yang saya sebutkan di atas.

Termometer - Sistem Pengukuran Suhu

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu. Termometer Merkuri adalah jenis termometer yang sering digunakan oleh masyarakat awam. Merkuri digunakan pada alat ukur suhu termometer karena koefisien muainya bisa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama.

Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan Merkuri di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adalah Skala Celcius dengan poin 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.

Termometer Merkuri pertama kali dibuat oleh Daniel G. Fahrenheit. Peralatan sensor panas ini menggunakan bahan Merkuri dan pipa kaca dengan skala Celsius dan Fahrenheit untuk mengukur suhu. Pada tahun 1742 Anders Celsius mempublikasikan sebuah buku berjudul “Penemuan Skala Temperatur Celsius” yang diantara isinya menjelaskan metoda kalibrasi alat termometer seperti dibawah ini:

1. Letakkan silinder termometer di air yang sedang mencair dan tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut berwujud cair seluruhnya. Poin ini adalah poin titik beku air.
2. Dengan cara yang sama, tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut mendidih seluruhnya saat dipanaskan.
3. Bagi panjang dari dua poin diatas menjadi seratus bagian yang sama.

Sampai saat ini tiga poin kalibrasi diatas masih digunakan untuk mencari rata-rata skala Celsius pada Termometer Merkuri. Poin-poin tersebut tidak dapat dijadikan metoda kalibrasi yang akurat karena titik didih dan titik beku air berbeda-beda seiring beda tekanan.

Cara Kerja :

1. Sebelum terjadi perubahan suhu, volume Merkuri berada pada kondisi awal.
2. Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspon Merkuri dengan perubahan volume.
3. Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu menurun.
4. Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.

Termoelektrik Organik

Sampai saat ini pembangkitan listrik dari sumber panas harus melalui beberapa tahap proses. Bahan bakar fosil akan menghasilkan putaran turbin apabila dibakar dengan tekanan yang sangat tinggi. Hasil putaran turbin tersebut akan dipakai untuk memproduksi tenaga listrik. Kira-kira 90 persen energi listrik dunia yang berasal dari sumber panas masih memakai cara ini. Sehingga efisiensi energi masih sangat rendah akibat beberapa kali proses konversi. Panas yang dihasilkan banyak yang dilepas atau terbuang percuma.

Sebagai contoh, 1 Watt tenaga listrik membutuhkan sumber input panas sebesar 3 Watt. Sumber panas sebesar 2 Watt yang tidak dipakai terpaksa dibuang ke lingkungan. Apabila proses konversi ini dapat diubah, efisiensi energi akan menjadi lebih besar karena listrik bisa didapatkan langsung dari sumber panas tanpa melalui beberapa kali tahap konversi. Para ilmuwan dari University of California, Berkeley, telah berhasil mengembangkan teknik konversi listrik yang baru sehingga masalah ini mungkin dapat terpecahkan sebentar lagi.

Mereka telah berhasil mengubah sumber panas langsung menjadi tenaga listrik dengan menggunakan molekul organik yang terperangkap diantara partikel-partikel metal. Teknik ini dikembangkan dari Seebeck effect yang menjelaskan bahwa tegangan listrik dapat terjadi ketika dua jenis metal yang berlainan suhu saling berhubungan. Apabila teknik ini dapat diaplikasikan lebih lanjut, maka termoelektrik organik dapat menjadi jawaban baru terhadap masalah sumber energi yang ada saat ini

Server Kuantum dengan foton tunggal

Para ilmuwan di Max-Planck Institute of Quantum Optics (MPQ) telah berhasil membangun sebuah server foton tunggal yang dihasilkan dari sebuah atom neutral terjebak.

Hasil ini merupakan sebuah langkah maju dalam upaya mengembangkan teknologi informasi kuantum
Komputasi pada dasarnya dapat didefinisikan sebagai pengolahan sistematis dari simbol tertentu (input) menjadi simbol lainnnya (output). “Simbol” di sini adalah obyek fisis, dan komputasi adalah proses fisis yang dilakukan oleh piranti fisis yang disebut komputer. Jika kita menginterpretasikan setiap keadaan fisis sebagai sebuah simbol, maka pada dasarnya setiap proses fisis dapat dianggap sebagai proses komputasi. Jelaslah bahwa “informasi bersifat fisis” dan karenanya teori komputasi harus mengacu pada hukum dasar fisika.

Teori informasi klasik sebagaimana dirumuskan oleh Turing, Church, Post, Neumann, dan Godel, yang direalisasikan dalam bentuk komputer digital sekarang ini, awalnya adalah teori matematika abstrak yang sama sekali tidak mengacu pada hukum fisika. Dan gagasan klasik ini tentulah membutuhkan tinjauan ulang dalam sudut pandang hukum fisika, khususnya dalam sudut pandang teori kuantum. Misalnya, dalam fenomena kuantum terdapat proses acak murni, misalnya peluruhan radioaktif, yang tidak terdapat dalam fisika klasik. Selanjutnya, dalam fisika klasik terdapat pasangan besaran yang tidak dapat secara bersamaan memiliki nilai pasti (prinsip ketidakpastian), misalnya jika A dan B adalah pasangan besaran yang memenuhi prinsip ketidakpastian, maka pengukuran A akan mempengaruhi hasil dari pengukuran B. Tindakan memperoleh informasi dari sebuah sistem akan mengganggu keadaan sistem tersebut. Juga keadaan kuantum memenuhi prinsisp superposisi, yaitu bahwa jika sebuah sistem bisa berada dalam keadaan |a> atau |b>, maka sistem itu juga bisa berada dalam kombinasi keduanya.
Proses ketidakpastian berkaitan dengan keacakan kuantum : karena hasil pengukuran memiliki elemen acak, maka kita tidak dapat menentukan keadaan awal suatu sistem berdasarkan hasil pengukuran. Kenyataan bahwa proses pengukuran akan mengganggu sistem juga berkaitan dengan kenyataan bahwa keadaan kuantum tidak dapat disalin (no-cloning theorem). Seandainya kita dapat menyalin sebuah keadaan kuantum, maka kita dapat mengukur keadaan salinan tanpa mengganggu keadaan asli, sehingga akan melanggar prinsip ketidakpastian. Hal seperti ini tidak terdapat dalam fisika klasik. Selain prinsip ketidakpastian, teori informasi kuantum juga berbeda dengan teori informasi klasik dalam hal bahwa informasi kuantum dapat dikodekan dalam keterikatan nonlokal (nonlocal quantum entanglement) antara bagian berbeda dari sebuah sistem fisis, suatu fenomena yang tidak terdapat dalam fisika klasik.

Tentunya muncul pertanyaan, apakah komputer kuantum, seandainya mengkin dibangun, memiliki kemampuan komputasi melebihi komputer klasik. Ada berbagai hal di mana teori informasi dan komputasi kuantum dapat dimanfaatkan untuk melakukan proses yang jauh mengungguli proses klasik. Di antaranya adalah : transmisi informasi klasik secara aman yaitu tidak dapat disadap (kriptografi kuantum), transmisi informasi kuantum dengan memanfaatkan keterikatan kuantum (teleportasi kuantum), dan algoritma kuantum yang jauh lebih efisien seperti algoritma faktorisasi Shor dan algoritma pencarian Grover.

Tentunya keadaan kuantum sangat rentan terhadap interaksi dengan lingkungan, karenanya kemungkinan bahwa kita bisa melakukan koreksi-kesalahan (error-correcting) dalam pengolahan informasi kuantum merupakan suatu hal yang sangat penting dalam teori informasi kuantum.

Teknologi yang ada sekarang belum memungkinkan untuk membangun sebuah komputer kuantum universal yang cukup besar. Namun berbagai proposal telah dicoba untuk menguji proses informasi dan komputasi kuantum dengan jumlah qubit (quantum-bit) yang lebih kecil.

Sebuah foton dapat dihasilkan dengan menembakkan laser ke atom. Lalu, supaya foton yang dihasilkan dapat ditembakkan ke arah tertentu yang diinginkan, maka digunakan sepasang cermin, yang biasa disebut cavity, yang berfungsi seperti semacam lorong.

Dibandingkan dengan metode lainnya, foton yang dihasilkan oleh MPQ ini dikatakan berkualitas tinggi, yaitu bisa dikontrol, seperti misalnya energi dan arahnya bisa dibuat akurat. Kualitas seperti itu adalah salah satu syarat yang diperlukan untuk melakukan proses informasi kuantum, yaitu bahwa kita harus bisa mempersiapkan keadaan kuantum yang presisi yang bisa dijadikan sebagai bit kuantum (quantum bit atau sering disingkat qubit). Dan juga sistemnya bisa dipertahankan untuk periode yang cukup lama, sehingga memungkinkan untuk menjadi sebuah server.

Baterai Nuklir bisa sampai 10 TAHUN

oleh masterdavy pada April 04, 2007, 09:27:00
Para pengguna alat listrik dan elektronik tentunya sering berharap seandainya baterai atau sumber energi piranti listriknya bisa bertahan lebih lama. Beberapa ilmuwan di Universitas Rochester sedang mengembangkan sumber energi yang bisa bertahan selama beberapa dekade. Tentunya pengguna laptop atau telpon seluler tidak harus memerlukan waktu yang selama itu, namun sumber energi yang seperti itu akan sangat berguna dalam beberapa kondisi ekstrem, misxalnya untuk instalasi beberapa piranti listrik tertentu di luar angkasa atau di kedalaman laut.

Teknologi utama yang digunakan adalah betavoltaics, yaitu menggunakan sel silikon untuk mengangkap elektron dari gas radioaktif (mirip seperti sel surya yang menangkap foton). Ketika elektron menumbuk sepasang lapisan yang disebut p-n junction, maka arus listrik akan dihasilkan. Untuk meningkatkan efisiensi, digunakan permukaan yang lebih luas, dan juga bentuk permukaan yang tidak datar, tetapi berbentuk mirip seperti sumur. Karena elektron yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif arahnya acak, maka dengan menggunakan material berbentuk seperti sumur, jumlah elektron yang ditangkap meningkat drastis dibandingkan dengan hanya menggunakan material berbentuk permukaan datar.

Nuklir kok Takut

Nuklir mungkin kata yang sangat menakutkan bagi sebagian orang, takut karena kasus kecelakaan Chenobyl atau karena denger isu dari kanan – kiri. Dengan tulisan ini saya ingin memperkenalkan kepada rekan – rekan tentang manfaat dan keunggulan nuklir dibanding dengan pembangkit listrik yang lainnya. Serta, ingin memberi sedikit ‘kue’ kecil agar tidak takut lagi terhadap yang namanya Nuklir ini.

Nuklir sebenarnya berkaitan dengan yang namanya atom. Mungkin bagi rekan–rekan ketika mendengar atom tidaklah menakutkan atau mengerikan dibanding ketika mendengar nuklir atau radioaktif. Sebenarnya apa sih hubungan antara nuklir dengan radioaktif|? Jadi begini ceritanya, atom tersusun atas inti atom (yang tersusun dari neutron dan proton) dan dikelilingi oleh yang namanya elektron. Nah atom itu terbagi 2 berdasrkan kestabilannya, yaitu atom stabil dan tidak stabil. Atom yang tidak stabil inilah yang memancarkan partikel radioaktif. Mungkin sudah sedikit belajar tentang partikel radioaktif. Partikel radioaktif yang umumnya kita kenal, yaitu partikel alfa (α), beta (β), dan gamma (γ). Dengan memancarkan partikel–partikel tersebutlah atom–atom tersebut menuju kestabilan. Mungkin muncul pertanyaan dalam diri kita apa hanya atom yang tak stabil saja yang memancarkan sinar atau partikel radioaktif? Atau atom stabil juga memancarkan sinar atau radioaktif? Dalam fisika nuklir istilah memancarkan radioaktif sering disebut dengan peluruhan. Faktanya semua atom atau unsur – unsur yang kita kenal di tabel periodik itu, mengalami yang namanya peluruhan. Tidak hanya yang tak stabil yang mengalami peluruhan, tetapi unsur atau atom tak stabil juga mengalami peluruhan ini.

Lalu kenapa yang dibahas dalam buku – buku hanya yang tidak stabil saja? Hal ini disebabkan bahwa atom yang stabil memiliki waktu peluruhan yang sangat jauh lebih lama dibanding atom yang tak stabil, atau dengan kata lain peluruhan yang terjadi sangat kecil sekali. Oleh karena itu, umumnya yang dibahas adalah atom tak stabil. Jadi, tidak perlu takut ketika mendengar yang namanya nuklir atau radioaktif, karena ketika kita keluar rumah atau bahkan ketika menyalakan komputer atau lampu kita pun sebenarnya sudah terkena yang namanya foton, sebuah partikel yang tak bermassa yang hampir mirip dengan partikel – partikel radioaktof tersebut. Tapi sebenarnya tidak perlu takut kok dengan kita mengkonsumsi makanan sayur – sayuran dan buah – buahan serta susu maka sel tubuh kita yang rusak akibat sinar atau partikel foton tersebut akan kembali normal atau digabtikan oleh sel yang baru. Jadi, jangan malas makan sayur dan minum susu ya, kayak anak kecil aja harus dipaksa. Sekarang udah ngak takut lagikan? Ternyata yang namanya radioaktif ini ngak selama menakutkan atau membahayakan loh. Segala ciptaan yang diciptakan oleh sang Pencipta, pasti ada manfaatnya untuk manusia, termasuk didalamnya radioaktif ini.

Radioaktif ini memiliki beberapa manfaat antara lain (kalau tertarik bisa request untuk dibahas selanjutnya) :
1. Pembangkit listrik. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan radioaktif yang dipancarkan oleh unsur yang tak stabil seperti unsur uranium.
2. Kesehatan. Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan sudah berapa juta orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan radioaktif ini. Sebagai contoh sinar – X untuk penghancur tumor atau untuk ‘foto’ tulang.
3. Industri. Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk, atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber–sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi.

Dan masih banyak lagi manfaat dari radioaktif ini. Jadi sekarang justru makin tertarik dan penasarankan dengan yang namanya radioaktif ini. Kalau penasaran buruan request untuk membahas yang berhubungan dengan radioaktif ini.

""Ngak Ada Loe Ngak Rame"
Deby Mardiansah
Fisika Nuklir ITB

Apa yang menyebabkan dentuman sonik

oleh korewa pada Agustus 03, 2008, 08:49:00
Banyak yang tidak masuk akal seputar cerita tentang dentuman atau ledakan sonik. Columbia Encyclopedia edisi ke-5 (1993) mengatakan, “Sebuah benda seperti pesawat terbang, misalnya, menghasilkan bunyi. Ketika bunyi benda itu mencapai atau melebihi kecepatan bunyi, benda tersebut berhasil menyusul kebisingannya sendiri.”

Di pihak lain, banyak orang percaya ada sesuatu hal yang disebut “perintang bunyi” atau sound barrier, juga bahwa ketika pesawat terbang melewatinya ia mengeluarkan dentuman keras, seolah-olah ia menabrak dinding kaca yang tidak kelihatan. Itu juga salah. Semua orang pasti tergiring ke pemikiran seperti itu akibat penggunaan istilah “perintang” atau barrier. Istilah ini tidak pernah dimaksudkan untuk menyiratkan perintang fisik di angkasa sana, tetapi hanya bahwa kecepatan bunyi menghadirkan rintangan terhadap pengembangan pesawat terbang lebh cepat. Yang dimaksud sound barrier adalah perintang dalam konteks perancangan aeronotika, bukan perintang fisik. Bagaimanapun, ketika pesawat “memintas” sound barrier, jelas ada sejumlah tegangan fisik yang dialami pesawat akibat gelombang kejut (shockwave).

Perintang sesungguhnya terhadap penerbangan supersonik ditimbulkan oleh kecepatan bunyi sendiri. (Dan tentu saja supersonik artinya lebih cepat daripada kecepatan bunyi; sedangkan ultrasonic merujuk ke bunyi dengan frekuensi lebih tinggi daripada yang dapat didengar manusia.) Sesungguhnyalah banyak hal unik terjadi ketika benda mendekati kecepatan bunyi di udara.

Pesawat terbang menembus udara dengan kecepatan beberapa ratus km/jam. Kecepatan cukup rendah ini memungkinkan molekul-molekul udara tetap santai ketika harus menyibak memberi jalan; situasinya kurang lebih seperti ketika seseorang berjalan pelan-pelan menyibak kerumunan orang. Akan tetapi ketika kecepatan pesawat menjadi sebanding dengan kecepatan molekul-molekul, molekul-molekul tersebut tidak sempat menghindar; mereka bertumpuk di tepi-tepi depan pesawat dan terdorong bersamanya. Penumpukan udara bertekanan secara cepat ini menghasilkan “kejutan udara” atau gelombang kejut, yang berwujud dentuman keras. Gelombang bunyi tersebut memancar ke segala arah dan dapat terdengar sebaga sebuah ledakan oleh orang-orang dibawah sana.

Apa kaitan semua tadi dengan kecepatan bunyi? Baiklah, bunyi tidak lain adalah serangkaian pemampatan dan pemuaian udara. Jika molekul-molekul udara berkeliaran dengan kecepatan tertentu, maka ada batas terhadap seberapa cepat udara dapat dimampatkan dan dimuaikan, karena molekul-molekul tidak dapat dimampatkan dan dimuaikan lebih cepat daripada gerak masing-masing terhadap yang lain. Itu sebabnya kecepatan molekul-molekul udara memberi batas terhadap seberapa cepat bunyi boleh melaluinya.

Bunyi akan merambat lebih cepat di udara hangat ketimabng di udara sejuk dan bunyi juga melaju lebih cepat di udara padat bertekanan tinggi. Itu sebabnya pesawat supersonik beroperasi paling baik di ketinggian sangat tinggi yang dingin, karena mereka tidak perlu melaju terlalu kencang untuk melampaui kecepatan bunyi. Pada ketinggian 9 km di atas permukaan laut, udara cukup dingin dan tipis sehingga kecepatan bunyi hanya 1100 km/jam.

Menyukai Fisika lewat Imajinasi

Imajinasi lebih utama daripada pengetahuan. Pengetahuan bersifat terbatas. Imajinasi melingkupi dunia. -Albert Einstein.
Berbicara tentang fisika dapat menimbulkan tanggapan yang beragam. Bukan gosip lagi kalau fisika merupakan salah satu "hantu" yang ditakuti oleh banyak pelajar, baik itu di tingkat menengah, umum, dan bahkan di perguruan tinggi. Sebagian orang menghafalkan rumus-rumus fisika layaknya buku sejarah tanpa menyadari maknanya. Ada juga yang pasrah karena menganggap fisika hanyalah milik orang-orang yang serius, cerdas, gila matematika, dan pada umumnya "kurang gaul". Bahkan, tidak sedikit yang beranggapan bahwa menjadikan fisika sebagai karir hidup adalah pilihan yang salah karena "masuknya" mudah tapi "keluarnya" susah. Dengan kata lain, menjadi mahasiswa fisika tidaklah sulit tapi lulusnya setengah mati dan kerjanya paling-paling menjadi guru atau kalau beruntung bisa menjadi dosen.
Beberapa pelajar mengagumi fisika karena membaca berita mengenai keberhasilan tim olimpiade fisika atau membaca buku tentang kehidupan para ilmuwan besar. Sayang, banyak juga yang hanya sebatas mengagumi tidak sampai menghayati atau mendalami fisika. Seringkali orang yang menguasai fisika dianggap sebagai orang "keren" sekaligus "aneh" karena mau belajar sesuatu yang sulit, padahal kalau jadi pengusaha bisa kaya-raya. Persepsi-persepsi demikian mengakibatkan masyarakat umum cenderung menggemari ilmu lain seperti metafisika. Disaat negara-negara lain berusaha untuk menyadarkan masyarakatnya agar tidak "gatek" alias gagap iptek negara kita melalui beberapa media massa tampaknya bekerja keras meyakinkan masyarakat agar tidak "gagib" atau gagap gaib. Padahal, penyampaian informasi ini menggunakan aplikasi fisika dan elektronika. Singkatnya, menemukan orang yang menyukai fisika bagaikan mencari jarum pentul didalam tumpukan jerami.
Banyak sekali pelajar atau mahasiswa yang sabar menunggu penayangan rumus-rumus fisika di papan tulis, kemudian mengerjakan soal-soal fisika. Dari pengalaman, soal-soal tersebut diselesaikan dengan cara "gotong-royong" karena hanya sedikit orang yang bisa atau mau mengerjakannya. Keberhasilan pengajaran tidak jarang didasarkan atas kemampuan mengerjakan soal-soal ujian akhir, bukan pada penguasaan makna fisis dari rumus tersebut.
Sebagai contoh, hampir semua orang di kelas tahu hukum kedua Newton, F = m.a, tetapi mungkin tak pernah terbayangkan bahwa rumus tersebut dapat menceritakan mengapa orang-orang gendut lebih suka main tarik tambang daripada lari 100 meter. Kemudian, siapa yang tak mengenal persamaan terkenal Einstein E = mc2 ? Sayang, sedikit sekali orang yang mengetahui bahwa massa sebuah buku fisika dasar mengandung energi yang dapat membawa suatu wahana antariksa ke bulan!
Salah satu penyebab persepsi negatif tentang fisika adalah bahwa ilmu tersebut seringkali diajarkan tanpa penghayatan sehingga terasa menyebalkan. Padahal, melalui fisika kita dapat mengetahui banyak hal. Seorang pelajar yang mulai mempelajari ilmu ini tidak perlu jauh-jauh mengunjungi laboratorium untuk melihat fenomena fisika. Kapanpun dan dimanapun ia dapat berimajinasi (menghayal) tentang lingkungan sekitarnya. Keindahan warna bunga yang tampak oleh mata, musik yang terdengar nyaman di telinga, air terjun yang memikat, aliran angin yang sejuk, adalah sedikit contoh dari fenomena fisika sehari-hari. Penjelasan bahwa setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda dan bahwa benda-benda menyerap serta meradiasikan panjang gelombang tertentu sehingga sampai ke mata kita, dapat dibaca dalam buku fisika. Akan tetapi seringkali orang tidak peduli dengan penjelasan itu karena tidak berimajinasi sehingga ia lupa akan keindahan alam dan tidak memiliki rasa ingin tahu.
Imajinasi lahir dari lingkungan yang mendukung seseorang agar memikirkan berbagai fenomena disekitarnya. Jika masyarakat sekitar atau keluarga di rumah tidak menghargai kebebasan berpikir maka daya imajinasi sulit untuk berkembang. Hampir semua fisikawan terkenal adalah orang-orang yang suka berimajinasi dan seringkali dikatakan sebagai pemikir "radikal" karena dianggap aneh oleh lingkungan yang seringkali bersifat dogmatis. Einstein adalah contoh populer dari orang yang suka berimajinasi dan mengembangkannya. Ia membayangkan bagaimana seandainya ia dapat bergerak dengan kecepatan cahaya. Pemikiran aneh ini menghasilkan teori relativitas khusus yang sampai kini masih digunakan. Hal yang sama dilakukan oleh Newton. Kalau saja ia tidak suka melamun dibawah pohon apel mungkin hukum gravitasi universalnya tidak ditemukan sampai berpuluh-puluh tahun kemudian.
Melalui imajinasi, kesadaran untuk mengamati fenomena alam dan membaca buku-buku fisika akan muncul dengan sendirinya. Sebagai contoh, molekul air (H2O) terdiri atas dua buah atom hidrogen dan sebuah atom oksigen. Kita tentu tidak mungkin melihat molekul air dengan mata telanjang. Akan tetapi, kita bisa berimajinasi bahwa molekul-molekul tersebut berukuran kecil sekali sehingga tak tampak. Oleh karenanya, jumlah molekul yang menyusun suatu benda haruslah sangat banyak. Melalui imajinasi kita tergerak untuk mempelajari bahwa satu mol molekul air (yang beratnya sekitar 18 gram) mengandung sekitar 6 x 1023 molekul. Jadi, satu sendok air ternyata terdiri atas sekitar 1022 molekul. Jumlah itu sangatlah besar. Jika seluruh penduduk indonesia diberi tugas untuk menghitung satu per satu molekul berbeda tiap 5 detik maka itu membutuhkan waktu bermiliar-miliar tahun!
Fisikawan tidak membuat rumus-rumus untuk dihafalkan atau ditulis pada telapak tangan. Rumus-rumus dibuat untuk memahami fenomena-fenomena alam dalam bentuk yang ringkas, indah, universal, dan berguna untuk menyelesaikan masalah yang menyangkut fenomena tersebut. Memang, fisika tidak mungkin terlepas dari matematika. Tanpa definisi matematis, fisika sangat sulit dikembangkan dan dimanfanfaatkan sebagai teknologi. Meskipun demikian, untuk mempelajari dasar-dasar fisika seseorang tidak perlu menjadi "gila" matematika ataupun menjadi serius dan takut tak dapat pacar karena "kurang gaul". Belajar fisika memang tidak mudah, tapi dengan melepaskan diri dari pemikiran yang dogmatis dan keinginan untuk berpikir bebas, imajinasi akan muncul dan bisa menjadi petualangan yang menyenangkan bagi siapapun.
Sungai Gorge di Afrika Selatan menyimpan keindahan tiada tara. Banyak sekali fenomena fisika yang membuat pemandangan diatas begitu mempesona: Hukum pemantulan dan pembiasan menghasilkan gambaran 'gunung terbalik' yang terlihat diatas permukaan sungai. Polarisasi cahaya matahari oleh molekul diudara memberikan pemandangan biru yang sangat serasi dengan warna hijau dan coklat muda. Tiupan angin akibat adanya perbedaan tekanan udara menggerakan dedaunan pohon secara terirama. Tampak seekor hewan mengkonsumsi makanan dan minuman untuk mempertahankan kehidupan, suatu proses mengurangi entropi (ketidakteraturan) dengan cara menambah energi dalam hewan. Bukankah fisika itu indah? (diambil dari Microsoft Reference Library 2003. Encarta)

Sistem Transportasi dan transpirasi dalam Tanaman

oleh Brittlate pada Juni 15, 2007, 04:47:00

Tumbuhan merupakan mahluk hidup yang bagi kita tidak terlihat seperti sebuah mahluk hidup karena ia tidak dapat bergerak. Mereka memang tidak memiliki alat gerak seperti kaki dan tangan yang terdapat pada hewan dan manusia, tetapi organ-organ mereka sangatlah kompleks untuk dipelajari. Ada beberapa tumbuhan yang sudah sepenuhnya berkembang menjadi tumbuhan lengkap yang memiliki daun, akar, batang, bunga dan buah. Ada juga tumbuh-tumbuhan yang tidak memiliki beberapa organ-organ tersebut. Namun, di setiap tumbuhan tersebut pasti ada jaringan pengangkutan terpenting yang terdiri dari xylem dan juga floem. Berikut ini, saya akan memaparkan betapa pentingnya mereka bagi proses kehidupan sebuah tanaman dan juga bagaimana mereka berperan untuk mengambil air dari dalam tanah dan kemudian menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman agar semua organ tanaman dapat berkembang secara maksimal.

Pertama sekali, jaringan xylem memiliki dua fungsi dalam tanaman. Fungsi pertama adalah untuk mengangkut air dan juga mineral-mineral dari dalam tanah ke batang dan juga daun-daun. Fungsi kedua xylem adalah untuk menyangga tanaman itu sendiri sehingga ia tidak mudah jatuh atau roboh. Xylem sebenarnya berbentuk kolom-kolom panjang yang bagian tengahnya kosong. Kolom berbentuk tabung ini terdapat dari akar tanaman sampai ke daun-daun tanaman walaupun mereka sangatlah tipis. Oleh karena itu, xylem dan floem hanya dapat diteliti melalu mikroskop. Bagian tengah kolom ini merupakan bagian yang berkelanjutan dan tidak pernah putus walaupun tanaman itu memiliki banyak cabang. Untuk menguatkan xylem, di dinding kolom-kolom ini terdapat zat bernama lignin. Tabung-tabung xylem yang kosong dan berkelanjutan ini memudahkan tugas xylem untuk mengangkut air dan juga mineral-mineral sehingga tidak ada dari mereka yang tersangkut pada bagian-bagian sel tertentu (protoplasm). Selain itu, kehadiran lignin juga menguatkan tanaman agar ia tidak mudah roboh dan dapat berdiri tegak.

Jaringan kedua yang berperan penting dalam proses pengangkutan dalam tanaman ialah floem. Floem mengangkut gula sukrosa dan juga asam amino dari organ-organ tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali daun, ke bagian-bagian lain dalam tumbuhan. Berbeda dari xylem, floem memiliki sel-sel yang bernama sieve tube sel, dan transportasi gula sukrosa dan asam amino dapat dilakukan melalui difusi dan juga aktif transport dari sel ke sel dalam floem. Oleh karena itu, makanan-makanan ini dapat menjangkau organ-organ tanaman dalam waktu yang sangat singkat agar mereka bisa melakukan respirasi dan berkembang.

Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti bahwa tanaman tersebut harus melawan gaya gravitasi bumi yang selalu mengakibatkan benda jatuh ke bawah. Akan tetapi, tanaman berhasil melakukan hal itu. Kuncinya ialah tanaman-tanaman ini menggunakan tekanan akar, tenaga kapilari, dan juga tarikan transpirasi. Namun pada tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan paling penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini akan menarik air melalu osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xylem yang merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut. Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat diangkut ke bagian atas sebuah tanaman

Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di bawah sinar matahari. Mereka tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman. Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin.