Cutting Edge Research

Minggu kemarin saya bertemu salah satu Postdoc yang menunjukkan cara kerja Computed Tomography (CT) Scan untuk memindai interior material secara 3 dimensi. Karena material yang saya pelajari khususnya adalah paduan super nikel untuk mesin pesawat terbang, saya diajarkan cara memindai dan menghitung kandungan karbida di dalamnya. Namun karena nikel punya densitas yang sangat tinggi, maka kemampuan alat CT scan nya cuma bisa memindai maksimum 1mm x 1mm x 1mm. Bahkan untuk memindai spesimen sekecil itupun alatnya butuh waktu 14 jam. Jadi untuk satu spesimen penuh sebesar batang korek api, waktu pindai bisa lebih dari 3 hari. Tapi memang the pain is worth the gain. Hasil pencitraan yang dilihat benar2 detail dan keren. Kita bisa lihat mulai dari permukaan material, kemudian seakan-akan kita bisa menyelam ke dalam interior material sambil melihat pamandangan karbida yang bentuknya mirip batu karang di kanan-kiri. Kemudian menghitung fraksi volume karbidanya pun benar-benar detail per section dan kemudian bisa dirata-rata. Grup kami juga berhasil memindai permukaan atas dan bawah rambatan retak fatik di nikel dan kemudian dari hasil pindain 3D tersebut dicetak menggunakan 3D printer. Dari yang tadinya volume material yang mengandung rambatan retak cuma sebesar hitungan mikron kubik, dicetak menjadi ukuran balok dengan potongan melintang sekitar 30 cm x 30 cm. Dulu, permukaan retak mikro hanya bisa dinikmati secara virtual melalui foto 2 dimensi, sekarang bisa dinikmati secara 3 dimensi, bisa diamati, dan dirasakan teksturnya secara riil.

Selain material teknik, lab CT-Scan di sini banyak juga memindai fosil-fosil dinosaurus seperti Pliosaurus yang disebut artikel ini sebagai ‘Teroris Laut’ 150 juta tahu yang lalu. Fosil semacam ini tentu sangat tidak memungkinkan untuk dipotong-potong demi dianalisis organ dalamnya seperti halnya spesimen material nikel yang bisa dibuat lagi berulang-ulang di pabrik kalau rusak. Jadi kehadiran CT Scan sangat berarti bagi ilmu paleontology.

Jelas sekali fasilitas riset seperti ini bisa menunjang banyak rumpun keilmuan, tapi sayang sepertinya di Indonesia CT Scan baru ada di fasilitas kesehatan. Tapi memang biayanya super duper mahal dan sulit. Southampton sendiri berinvestasi sekitar £3juta (Rp 60 Milyar) dengan 40 orang ilmuwan yang terlibat dalam pengembangannya. Saat ini saya, 2 supervisor saya, dan 2 postdoc, sedang berusaha untuk terus mendorong pencitraan yang tadinya hanya bersifat kualitatif menjadi sesuatu yang bisa lebih terukur secara mekanik dan ‘full-field’. Mode pencitraan yang saat ini saya gunakan adalah Scanning Elctron Microscope dan akan melangkah ke CT. Tapi memang proses ‘pushing the boundary’ ini kita tidak tahu kapan dia akan benar-benar mentok.

Beberapa hari yang lalu juga saya datang ke seminar seorang peneliti dari University of Sheffield. Beliau juga menggunakan CT Scan dalam risetnya untuk menguji mekanika tulang yang terkena osteoporosis. Saat ini, pengujian yang dia lakukan masih menggunakan tikus. Jadi beliau memberikan obat-obatan yang mempengaruhi kondisi tulang si tikus dan kemudian si tikus dibius dan diletakkan di dalam alat CT. Pengujian mekanika tulang dilakukan dengan cara meregangkan kaki tikus perlahan-lahan sambil dilakukan pemindain 3D. Hasil pemindaian tersebut kemudian dianalisis menggunakan metode Digital Volume Correlation. Sayang sekali sinyal yang dihasilkan masih sangat ‘Noisy’.

Saat ini kebanyakan memang alat CT digunakan untuk analisis biomaterial semacam tulang, jaringan lunak, tumbuhan, dan hewan. Sedangkan untuk studi bahan logam masih sangat sedikit karena keterbatasan penetrasi radiasi. Selain itu untuk memotong logam menjadi dimensi 1mm bukanlah hal yang mudah. Alat potong yang digunakan untuk hasil setipis ini sama dengan alat potong kornea mata yang digunakan saat operasi LASIK.

Saya sangat bersyukur bisa berada di tengah-tengah para ilmuwan yang sangat antusias dengan riset mereka. Semoga suatu saat di Indonesia juga ada fasilitas riset seperti di sini dan bisa melahirkan banyak ilmuwan yang risetnya tergolong ‘cutting edge’. Amin Ya Rabb.

Advertisements

One thought on “Cutting Edge Research

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s