2 hours ago
2
Jakarta, CNBC Indonesia - Ilmuwan Inggris menemukan metode baru untuk memprediksi pergerakan partikel nano berbentuk tidak beraturan di udara. Temuan ini memecahkan persoalan ilmiah yang telah berlangsung lebih dari satu abad dalam ilmu aerosol.
Partikel-partikel kecil di udara merupakan komponen utama polusi. Namun, selama ini pergerakannya sulit diprediksi secara akurat karena bentuknya tidak simetris.
Setiap hari, manusia menghirup jutaan partikel mikroskopis seperti jelaga, debu, serbuk sari, mikroplastik, virus, hingga nanopartikel rekayasa. Sebagian partikel berukuran sangat kecil sehingga mampu menembus paru-paru dan masuk ke aliran darah. Paparan partikel tersebut dikaitkan dengan penyakit serius, termasuk penyakit jantung, stroke, dan kanker.
Selama ini, model matematika biasanya mengasumsikan partikel udara berbentuk bola sempurna karena lebih mudah dihitung. Padahal, sebagian besar partikel di dunia nyata memiliki bentuk tidak beraturan, sehingga sulit dimodelkan secara tepat.
Penelitian terbaru dari University of Warwick ini dipublikasikan di Journal of Fluid Mechanics Rapids. Di dalamnya memperkenalkan metode sederhana pertama yang dapat memprediksi gerak partikel dengan hampir semua bentuk.
Penulis studi, Profesor Duncan Lockerby dari School of Engineering, University of Warwick, mengatakan motivasi penelitian ini untuk memprediksi secara akurat bagaimana partikel dengan bentuk apa pun bergerak.
"Kita dapat secara signifikan meningkatkan model untuk polusi udara, penularan penyakit, dan bahkan kimia atmosfer. Pendekatan baru ini dibangun di atas model yang sangat lama, model yang sederhana namun ampuh, sehingga dapat diterapkan pada partikel yang kompleks dan berbentuk tidak beraturan," kata Lockerby. dikutip dari ScienceDaily, Senin (9/2/2026).
Terobosan ini berawal dari peninjauan ulang faktor koreksi Cunningham, konsep dasar dalam ilmu aerosol yang diperkenalkan pada 1910 untuk menjelaskan gaya hambat pada partikel kecil.
Pada 1920-an, peraih Nobel Robert Millikan menyempurnakan rumus tersebut. Namun, dalam prosesnya, koreksi yang lebih sederhana dan umum justru terlewat. Akibatnya, persamaan yang digunakan selama puluhan tahun hanya berlaku untuk partikel berbentuk bola.
Lockerby kemudian merestrukturisasi konsep tersebut menjadi bentuk yang lebih fleksibel. Ia memperkenalkan "correction tensor", alat matematika yang mampu menghitung gaya hambat pada partikel dengan bentuk apa pun, termasuk bola dan cakram tipis, tanpa perlu parameter empiris atau simulasi yang rumit.
"Penelitian ini menyediakan kerangka kerja pertama untuk memprediksi secara akurat bagaimana partikel non-bola bergerak melalui udara, dan karena nanopartikel ini terkait erat dengan polusi udara dan risiko kanker, ini merupakan langkah maju yang penting bagi kesehatan lingkungan dan ilmu aerosol," terangnya.
Model baru ini dinilai dapat memperkuat riset di berbagai bidang, mulai dari kualitas udara, pemodelan iklim, nanoteknologi, hingga kedokteran. Metode tersebut juga berpotensi meningkatkan prediksi penyebaran polusi di kota, pergerakan asap kebakaran hutan, hingga abu vulkanik di atmosfer.
Untuk mendukung penelitian lanjutan, School of Engineering di University of Warwick membangun sistem pembangkit aerosol canggih. Fasilitas ini memungkinkan peneliti mempelajari berbagai partikel non-bulat dalam kondisi terkontrol.
Profesor Julian Gardner dari University of Warwick mengatakan fasilitas tersebut akan membantu penerapan temuan teori ke praktik.
"Fasilitas baru ini memungkinkan kami mempelajari perilaku partikel udara di dunia nyata dalam kondisi terkontrol, sehingga terobosan teori ini bisa diterjemahkan menjadi alat lingkungan yang praktis," ujarnya.
(dem/dem)
[Gambas:Video CNBC]
