Penulis
 |
| Foto oleh Mathias Reding: https://www.pexels.com/ - |
Tempat tinggal manusia paling awal dibangun tidak lebih dari batu bata lumpur dan jerami yang dipanggang di bawah sinar matahari.
Bangsa Romawi kuno adalah yang pertama bereksperimen dengan beton, campuran kapur dan batu vulkanik untuk membangun struktur megah seperti Pantheon di Roma, meskipun demikian, kubah beton itu menjadi yang terbesar di dunia meski tanpa tulangan penguat.
Selama berabad-abad, para insinyur dan arsitek terus menemukan cara-cara baru untuk membangun kreasi yang lebih tinggi, lebih kuat dan lebih indah menggunakan bahan-bahan yang merubah sejarah seperti balok baja, fondasi tahan gempa dan dinding tirai kaca.
Sedemikian perkembangannya hingga sampailah di zaman kita sekarang ini. Di masa depan, bagaimana jadinya teknologi menyempurnakan konstruksi?
Akankah suatu hari ketika kru konstruksi berisik digantikan oleh kawanan nanobot otonom?
Akankah retakan pada fondasi beton suatu hari secara ajaib menyembuhkan diri mereka sendiri, atau pompa bensin digantikan oleh mobil listrik yang berjalan di jalan yang diisi sendiri?
Apapun itu yang penting adalah perbaikan dan penyempurnaan untuk kualitas hidup manusia yang lebih baik.
10 Bentuk Teknologi Konstruksi Futuristik untuk Masa Depan
Inilah daftar lengkap 10 inovasi konstruksi menarik di masa depan. Beberapa dari teknologi tersebut bahkan telah digunakan hari ini.
1. Beton yang Bisa Memperbaiki Dirinya Otomatis
Beton, bersumber dari Crow, adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan di dunia.
Bahkan, Menurut data dari Madeleine Rubenstein, beton merupakan zat yang paling banyak dikonsumsi kedua di Bumi, setelah air.
Hampir semua rumah, gedung perkantoran, dan jembatan yang dibangun setiap tahunnya menggunakan beton.
Beton memang relatif murah dan mudah beradaptasi, tetapi juga rentan terhadap keretakan dan kerusakan di bawah tekanan seperti panas dan cuaca dingin yang ekstrem.
Di masa lalu, satu-satunya cara untuk memperbaiki beton retak adalah dengan menambalnya, memperkuatnya, atau merobohkannya dan membuat yang baru dari awal.
Tapi kini, berkat teknologi konstruksi futuristik tidak akan ada lagi masalah umum pada beton tersebut.
Pada 2010, seorang mahasiswa pascasarjana dan profesor teknik kimia di University of Rhode Island menciptakan jenis baru beton “pintar” yang “menyembuhkan” retakannya sendiri.
Campuran beton tertanam dengan kapsul kecil natrium silikat. Ketika bentuk retak, kapsul pecah dan melepaskan agen penyembuhan seperti gel yang mengeras untuk mengisi kekosongan.
Tunggu dulu, teknologi beton yang menyembuhkan diri sendiri itu bukan satu-satunya. Ada lagi teknologi dengan metode beton penyembuhan diri yang lain.
Peneliti lain telah lebih dulu menggunakan bakteri, kapiler kaca yang tertanam, serta hingga mikrokapsul polimer untuk mendapatkan hasil yang sama.
Namun, para peneliti Rhode Island percaya metode mereka adalah yang paling hemat biaya.
Membuat beton tahan lama dan berumur panjang akan sangat bermanfaat luas pada lingkungan.
Menurut Rubenstein, produksi beton di seluruh dunia saat ini menyumbang 5 persen dari emisi karbon dioksida global.
Beton pintar ini nantinya diharapkan tidak hanya akan membuat struktur kita lebih aman, tetapi juga mengurangi efek gas rumah kaca.
2. Tabung Karbon Ukuran Nano
Nanometer adalah ukuran yang sangat-sangat kecil. 1 nanometer adalah sepersejuta meter. Selembar kertas adalah 100.000 nanometer.
Kuku Anda tumbuh sekitar 1 nanometer setiap detik. Bahkan seutas DNA Anda memiliki lebar 2,5 nanometer. [sumber: NANO.gov]
Tentu akan sangat mustahil untuk membangun bahan pada skala “nano”.
Tetapi kini, menggunakan teknik canggih seperti “electron-beam lithography”, para ilmuwan dan insinyur telah berhasil membuat tabung karbon dengan dinding yang hanya setebal 1 nanometer.
Teknologi Konstruksi Futuristik Ketika partikel yang lebih besar dibagi menjadi bagian-bagian yang semakin kecil, proporsi luas permukaannya terhadap massa bertambah.
Karbon nanotube ini memiliki rasio kekuatan terhadap berat tertinggi dari bahan apa pun di Bumi dan dapat diregangkan satu juta kali lebih lama dari ketebalannya. [sumber: NBS]
Karbon nanotube sangat ringan dan kuat sehingga dapat tertanam ke dalam bahan bangunan lain seperti logam, beton, kayu dan kaca untuk menambah kepadatan dan kekuatan tarik.
Insinyur bahkan bereksperimen dengan sensor skala nano yang dapat memantau tekanan di dalam bahan bangunan dan mengidentifikasi potensi patah atau retak sebelum terjadi. [sumber: Nanowerk.com]
3. Aluminium Transparan
Beberapa puluh tahun terakhir ini, para kimia telah memimpikan “Logam Bening” yang merupakan gabungan dari logam yang memiliki kekuatan dan daya tahan dengan kemurnian kaca yang memiliki kejernihan kristal.
Logam bening itu nantinya diharapkan bisa digunakan untuk membangun gedung pencakar langit transparan yang menjulang tinggi namun tidak lagi membutuhkan banyak material pendukung dibagian internal.
Teknologi Konstruksi Futuristik Logam bening misalnya dapat digunakan untuk bangunan militer yang aman terutama pada bagian jendela logam tipis transparan yang tahan terhadap tembakan artileri kaliber tertinggi.
Mungkin akuarium super besar bisa Anda bangun dengan logam bening ini.
Pada tahun 1980-an, para ilmuwan mulai bereksperimen dengan jenis keramik baru yang terbuat dari campuran bubuk aluminium, oksigen dan nitrogen.
Keramik adalah benda keras, biasanya terbuat dari bahan kristal yang dihasilkan dari proses pemanasan dan pendinginan.
Dalam hal ini, bubuk aluminium ditempatkan di bawah tekanan yang sangat besar, dipanaskan selama berhari-hari pada 2.000 derajat Celsius dan akhirnya dipoles untuk menghasilkan bahan yang sangat jelas, seperti kaca dengan kekuatan aluminium. [sumber: Ragan]
4. Beton Berpori
Ketika terjadi badai besar, air hujan bagaikan ditumpahkan di jalan, trotoar dan tempat parkir, sehingga menghanyutkan bermacam serpihan sampah, melarutkan bermacam polutan dan kimia beracun seperti bensin dan langsung mengalirkannya ke selokan dan sungai.
Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) mengidentifikasi limpasan air badai di daerah perkotaan beraspal sebagai sumber utama pencemaran air.
Teknologi Konstruksi Futuristik yang kita tahu bahwa alam memiliki caranya sendiri untuk menyaring racun dari air hujan.
Tanah adalah filter luar biasa untuk logam dan bahan anorganik lainnya. Ketika air hujan melewati permukaan tanah, mikroorganisme dan akar tanaman menyerap kelebihan bahan kimia. [sumber: ESA]
Berdasarkan fenomena tersebut, para insinyur kemudian menciptakan jenis beton baru, yaitu beton yang memiliki pori-pori yang memungkinkan menyerap air hujan dan lalu membiarkan alam melakukan tugasnya.
Beton berpori dibuat dengan butiran batu dan pasir yang lebih besar, menyisakan antara 15 dan 35 persen ruang terbuka di trotoar. [sumber: EPA]
Lembaran beton berpori diletakkan di atas kerikil atau bahan dasar berpori lainnya yang memungkinkan air hujan mengendap di substrat tanah di bawahnya.
Beton berpori bisa menjadi pengganti aspal yang sangat baik di tempat parkir.
Tidak hanya secara signifikan mengurangi limpasan, tetapi juga warna beton yang lebih terang memantulkan sinar matahari dan tetap dingin di musim panas.
5. Insulasi Aerogel
Jika patung David yang terbuat dari marmer karya Michelangelo terbuat dari aerogel, maka beratnya hanya 2 kilogram saja!
Aerogel adalah salah satu zat paling padat di Bumi, bahan padat seperti busa yang tetap berada pada bentuknya meskipun hampir seringan udara.
Beberapa jenis Aerogel memiliki kerapatan hanya tiga kali lebih berat dari udara, tetapi biasanya aerogel 15 kali lebih berat dari udara [sumber: Aerogel.org].
Aerogel bukanlah zat basah, bukan seperti gel rambut. Aerogel dibuat dengan mengeluarkan cairan dari gel. Yang tersisa adalah struktur silika yang merupakan 90 hingga 99 persen udara.
Aerogel hampir tidak berbobot, tetapi bisa dipintal menjadi lembaran tipis kain aerogel. Dalam proyek konstruksi, kain aerogel menunjukkan sifat “super-isolasi”. Struktur keroposnya membuat panas sulit dilewati.
Dalam pengujian, kain aerogel memiliki dua hingga empat kali kekuatan isolasi fiberglass tradisional atau insulasi busa [sumber: LaMonica].
Kini Aerogel masih merupakan material dengan harga yang sangat mahal, tetapi nanti setelah harganya turun, maka aerogel bisa digunakan secara luas dalam konstruksi.
6. Keramik Peka Terhadap Temperatur
Jika Anda hidup pada tahun 1991 sebagai orang yang mengikuti tren mode dan teknologi, kemungkinan besar Anda pernah memiliki kaos Hypercolor.
Kaos ini memiliki beberapa keajaiban ilmiah disebut pewarna termokromik. Hypercolor membuat kaos ini berubah warna ketika suhu di tubuh Anda berubah.
Iklan kaos ini pun terlihat sangat keren dan seksi, siapapun yang menempelkan tangannya yang panas di dada Anda maka akan ada bekas bercahaya.
Pada kenyataannya bagian terpanas tubuh adalah ketiak Anda.
Dan karena itu bagian ketiak kaos ini ketika dipakai selalu bercahaya, dan sungguh, ketiak yang bercahaya tentu bukan hal yang seksi, dan itu berita buruk bagi Hypercolor akan keberlangsungan bisnisnya.
Saat ini, sebuah perusahaan bernama Moving Color memproduksi ubin kaca dekoratif yang dilapisi dengan cat termokromik yang “menjadi hidup” dengan perubahan suhu pada permukaannya.
Pada suhu kamar, ubin yang berwarna hitam mengkilap akan berubah warna seperti bercahaya ketika Anda menyentuhnya atau menyorotinya dengan cahaya atau memerciknya dengan air hangat.
Ubin akan berubah seperti cahaya di kutub utara, lalu berubah menjadi biru, merah muda dan hijau. Penggunaan paling keren ubin ini adalah pada ruang shower.
Berita bagusnya buat Moving Color adalah bahwa rumah tidak memiliki ketiak.
7. Robot Rayap untuk Konstruksi Berbahaya
Salah satu pembangun alam yang paling cerdik adalah rayap. Serangga ajaib dengan otak seukuran sebutir pasir, ia bekerja bersama ratusan ribu kawanannya membangun struktur yang luas dan rumit dari bahan lumpur.
Serangga tidak menerima perintah dari arsitek rayap pusat ini rupanya menarik perhatian para peneliti robotika dari Harvard.
Setiap rayap bekerja sendiri sesuai dengan aturan perilaku yang terprogram secara genetis.
Bersama-sama, sebagai sebuah kelompok yang berpikiran tunggal, mereka menciptakan karya lumpur yang monumental.
Kemudian para peneliti di Harvard Self-Organizing Systems Research Group membangun robot-robot konstruksi kecil yang diprogram untuk bekerja bersama sebagai kelompok.
Robot-robot konstruksi itu berbentuk robot roda empat yang dapat membangun dinding seperti batu bata dengan mengangkat setiap batu bata, memanjat dinding dan meletakkan batu bata di tempat terbuka.
Robot-robot konstruksi itu memiliki sensor untuk mendeteksi keberadaan robot lain dan aturan untuk keluar dari jalan masing-masing.
Teknologi Konstruksi Futuristik Seperti rayap, tidak ada yang “mengendalikan” mereka, tetapi mereka diprogram untuk secara kolektif membangun sebuah desain tertentu.
Bisa dibayangkan betapa bermanfaatnya ketika robot-robot konstruksi itu bekerja sama membangun dinding tanggul di sepanjang garis pantai yang berbahaya, membangun stasiun ruang angkasa di Mars atau membangun saluran pipa gas bawah laut.
Sebuah eksperimen serupa pernah dilakukan dengan menggunakan sekumpulan robot yang terbang secara otonom untuk membangun sebuah menara bata untuk tujuan seni keindahan [sumber: Liggett].
8. Printer 3D Pencetak Rumah
3D printing akhirnya menjadi sesuatu yang lumrah.
Adalah Makerbot, perusahaan ini menjual mesin desktop yang bagus cukup terjangkau yang dapat mencetak mainan plastik 3-D mulai dari perhiasan, suku cadang mesin dan anggota badan buatan sepenuhnya.
Tetapi bagaimana jika Anda ingin mencetak sesuatu yang lebih besar dari seukuran kotak sepatu.
Bisakah Anda benar-benar membangun printer 3D yang cukup besar untuk mencetak sebuah rumah plastik?
Jawabannya iya. 3D Printcanalhouse, sebuah perusahaan arsitektur Belanda baru-baru ini meluncurkan proyek seni publik yang ambisius untuk membangun rumah cetak 3D.
Teknologi Konstruksi Futuristik Pertama-tama, mereka membangun salah satu printer 3D terbesar di dunia bernama Kamermaker atau “pembuat kamar.”
Menggunakan bahan plastik yang sama dengan printer 3-D skala kecil, Kamermaker dapat mencetak komponen plastik besar seperti LEGO yang akan dirakit ke menjadi kamar-kamar dari sebuah rumah.
Kamar-kamar tersebut kemudian akan mengunci bersama, seperti halnya LEGO dengan eksterior cetak rumah yang dirancang agar terlihat seperti rumah kanal tradisional ala Belanda.
Sementara itu, sebuah perusahaan konstruksi Cina sedang membangun rumah menggunakan printer 3-D raksasa yang menyemprotkan lapisan semen dan limbah konstruksi untuk merakit rumah.
Teknologi Konstruksi Futuristik Perusahaan itu menyebutkan bahwa rumah-rumah tersebut akan menelan biaya masing-masing kurang dari $ 5.000, dan mesin mereka diklaim dapat menghasilkan hingga 10 rumah cetakan 3D dalam sehari [sumber: Guardian].
9. Jalan yang Pintar
Teknologi Konstruksi Futuristik Google telah lama menjadi semua pusat perhatian dengan mobil self-driving-nya, tetapi apa gunanya mobil pintar jika masih berada di atas jalan yang belum pintar?
Salah satu ide baru yang paling menarik adalah jalan yang bertindak sebagai pengisi daya untuk kendaraan listrik.
Sebuah perusahaan Selandia Baru telah membangun “power pad” berukuran besar yang dapat mengisi daya mobil listrik yang diparkir secara nirkabel [sumber: Wired].
Langkah selanjutnya adalah menanamkan teknologi pengisian nirkabel ke permukaan jalan yang sebenarnya sehingga kendaraan listrik dapat mengisi ulang saat bergerak.
Tidak ada lagi stasiun pengisian bahan bakar!
Gagasan menarik lainnya yang mungkin terwujud suatu hari nanti adalah permukaan jalan yang menyerap sinar matahari untuk menghasilkan listrik, atau bahkan lebih kerennya lagi menyematkan jalan dengan kristal piezoelektrik yang menangkap getaran mobil yang lewat dan mengubahnya menjadi energi yang dapat digunakan. [sumber: Zero to 60 Times]
10. Bangunan dari CO2
Teknologi Konstruksi Futuristik Karbon dioksida (CO2) yang dikeluarkan dari pembangkit listrik dan mobil adalah penyebab utama terbesar gas rumah kaca buatan manusia.
Setiap tahunnya manusia modern memompa lebih dari 30 miliar metrik ton (33 miliar ton) CO2 ke atmosfer sehingga menyebabkan percepatan efek merusak dari pemanasan global [sumber: Trafton].
Ketika sebuah eksperimen di sektor energi berusaha memerangkap atau “mengasingkan” emisi CO2 di bawah tanah, sebuah tim peneliti di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah berhasil menggunakan ragi yang dimodifikasi secara genetik untuk mengubah gas CO2 menjadi bahan bangunan padat berbasis karbon.
Seperti tim rayap dari Harvard, para peneliti MIT juga terinspirasi oleh alam, abalone, hewan laut yang berbentuk siput.
Seperti krustasea lainnya, abalon dapat mengubah CO2 dan mineral yang terbawa laut menjadi kalsium karbonat untuk membangun cangkang sekeras batu mereka.
Para peneliti mengisolasi enzim yang digunakan abalone untuk memineralkan CO2 dan merekayasa sejumlah ragi untuk memproduksinya.
Sebuah gelas penuh ragi yang dimodifikasi secara genetik dapat menghasilkan sekitar 1 kilogram karbonat padat dari hanya 0,5 kilogram gas C02 [sumber: Trafton].
Bayangkan berapa banyak batu bata karbon yang bisa mereka hasilkan dengan 30 miliar metrik ton CO2.