Mencontoh Pohon untuk Tambah Kuat

Mengapa pohon bisa kokoh menghadapi badai? Padahal bobot yang harus ditopang pohon juga sangat besar. Peneliti dari Institut Teknologi Karlsruhe mengungkap rahasianya. 

 

 

Di ruang penyimpanannya, Profesor Claus Mattheck bisa menceritakan sejarah hidup setiap potongan kayu. Ia bahkan memberikan nama kepada beberapa akar dan batang pohon. Sejak tiga dasawarsa lalu, pakar fisika dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) itu meneliti mengapa tiap pohon punya bentuk tersendiri. Juga bagaimana cara pohon memikul bebannya dan kokoh menghadapi badai. Rahasianya: pohon tampaknya tahu, bagaimana mereka harus tumbuh.

Ia menjelaskan, "Pohon bisa menyadari di mana ada tegangan besar. Jadi pohon pasti punya sensor mekanik. Kalau tidak, itu tidak mungkin terjadi. Pada lokasi yang ada tegangan, pohon menambah ketebalan cincin tahunan. Itu dilakukan sampai tegangan kembali sama rata di seluruh pohon."

Meneliti batang pohon yang tumbuh di atas tanah mencuatkan ide bagi Claus Mattheck. Cara pohon mengoptimalkan bagian ini bisa dianalisa secara geometris. Begini caranya: pada permukaan tanah di mana pohon tumbuh terbentuk sudut tajam. Jadi pada prinsipnya, di situ terletak titik patah. Selama ini, insinyur membentuk lekukan setengah lingkaran bagi patahan tersebut. Tapi dengan cara itu tetap ada tegangan.

 

 Cincin batang pohon yang menunjukkan perkembangannya.

Sehingga pohon melakukan trik. Pohon menjembatani seperempat lingkaran tersebut dengan segitiga simetris. Kemudian ini dijembatani lagi, dan diulang lagi. Kemudian dari sudut-sudut yang terbentuk ditarik lengkungan. Akhirnya terbentuk tarikan beberapa segi tiga.

Bentuk yang bisa ditemukan di mana-mana

Ini bentuk universal di alam.Karena bentuk ini bisa ditemukan di mana-mana. Baik pada pohon, tulang atau bahkan pada bagian alam yang tidak hidup misalnya di kaki gunung cadas. Bahkan gunung cadas "Sugarloaf" di Brasil juga terbentuk dengan prinsip ini.

Yang mengejutkan bagi peneliti: bahkan kalung mengambil bentuk tarikan beberapa segi tiga. Itu bisa dilihat jika bagian atasnya ditarik. Bentuk ini bisa ditemukan di mana-mana.

Optimalisasi bentuk dengan mencontoh pohon selama ini diperhitungkan dengan memakai komputer. Claus Mattheck menempatkan prinsip tarikan beberapa segi tiga dalam rumus universal. Dengan cara itu, bagian bangunan bisa ditempatkan dalam bentuk optimal tanpa perhitungan rumit. Itu menghemat waktu dan uang

Sudah digunakan di berbagai hal

Sekrup untuk kebutuhan medis, suku cadang mobil, mesin, juga berbagai peralatan juga telah diperbaiki para ahli mesin dengan metode baru ini. Contohnya benda yang selalu patah pada lokasi sama. Setelah diperbaiki, benda ini tahan 40 kali lebih lama dari sebelumnya. Perubahan kecil pada bentuk dampaknya bisa besar.
Mattchek menjelaskan, "Dulu orang harus menghitung tiap takik yang akan dibuat. Sekarang orang bisa bilang: sebanyak ini tempat untuk membuat takik. Dan dengan maus dalam sistem CAD orang bisa mengoptimalkan bentuk takik. Antara jari telunjuk dan jempol juga bisa dilihat bentuk tarikan beberapa segitiga."
Sejauh ini Claus Mattchek sudah meneliti puluhan ribu pohon di seluruh dunia. Satu hal ia ketahui dengan pasti, ia belum mengungkap semua rahasia alam.