[Slide Show] "Smart" Menjembatani Teknologi Harness untuk Tetap Aman


Ketika musim panas semakin dekat dan semakin banyak keluarga yang datang, banyak yang akan menerima begitu saja stabilitas jembatan yang membawa mereka ke mana pun mereka pergi. Menjaga 600.000 jembatan di AS tetap aman bukanlah tantangan kecil. Itulah sebabnya insinyur mulai menyesuaikan beberapa struktur yang paling banyak dilalui dengan sensor yang dapat mengingatkan mereka akan masalah potensial

Ketika musim panas semakin dekat dan semakin banyak keluarga yang datang, banyak yang akan menerima begitu saja stabilitas jembatan yang membawa mereka ke mana pun mereka pergi.
Menjaga 600.000 jembatan di AS tetap aman bukanlah tantangan kecil. Itulah sebabnya insinyur mulai menyesuaikan beberapa struktur yang paling banyak dilalui dengan sensor yang dapat mengingatkan mereka akan masalah potensial.
Runtuhnya jembatan Minneapolis I-35 di seberang sungai Mississippi pada bulan Agustus 2007 menjadi peringatan bagi banyak orang. Jembatan itu runtuh tanpa peringatan selama jam sibuk malam hari, menewaskan 13 orang dan melukai 145 orang. Jembatan itu melayani jalan raya delapan jalur yang sibuk, dan telah dibangun pada tahun 1967 dengan harapan hidup 50 tahun. Penyelidik menyalahkan pelat baja yang salah yang menghubungkan balok jembatan.
Sensor mungkin mencegah pengulangan. Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) dan Departemen Transportasi Michigan mendanai proyek senilai $ 19 juta untuk membangun sistem pemantauan generasi berikutnya untuk jembatan. "Ada beberapa jembatan yang mendapatkan nilai D" untuk pemeliharaan dan keselamatan, kata Marc Stanley, direktur Program Teknologi Lanjutan di NIST, yang mempromosikan "jembatan pintar" yang sarat sensor.

Lihat tayangan slide jembatan pintar di seluruh dunia.
Teknologi sensor dapat membuat perbedaan keamanan yang besar dengan memberikan "fisik" jembatan dan kemudian memantau kesehatannya, kata ketua peneliti Jerome Lynch, asisten profesor teknik sipil dan lingkungan di Universitas Michigan, Ann Arbor.
Lynch dan rekan-rekannya sedang mengeksplorasi cara membuat kulit penginderaan berbasis semen — pada dasarnya jaring baja, karbon, atau serat polimer yang dilapisi semen — yang dapat mendeteksi ketegangan berlebih. Sensor individual, katanya, terbatas kegunaannya karena retakan awal pada jembatan mungkin tidak terjadi di mana sensor ditempatkan. Di sisi lain, kulit sangat ideal karena deformasi dapat dideteksi di mana pun itu terjadi.
Selain itu, Lynch dan rekan-rekannya sedang bereksperimen dengan zat seperti cat yang terbuat dari karbon nanotube yang dapat diaplikasikan pada permukaan jembatan untuk mendeteksi korosi dan retakan. Karena karbon nanotube menghantarkan listrik dengan mengirimkan arus melalui cat, katanya, adalah mungkin untuk mendeteksi kelemahan struktural melalui perubahan sifat listrik.
Juga dalam pengembangan oleh kemitraan yang sama adalah sensor yang akan mengukur bagaimana jembatan bergoyang atau memantul ketika kendaraan berat melewatinya. Informasi seperti itu tidak tersedia saat ini karena insinyur jembatan biasanya membuat perkiraan dan menganggap bahwa sebuah truk hanya berdiri (daripada bergerak) di atas jembatan. (Ini menyederhanakan perhitungan tetapi mungkin tidak mewakili kenyataan). Lynch mengatakan sensor baru akan ditempatkan di bus kota atau mobil polisi atau kendaraan lain yang secara teratur bepergian di jembatan.
Generasi berikutnya dari sensor untuk memantau kesehatan jembatan akan nirkabel, yang akan membuatnya menginstal mereka jauh lebih murah (bermil-mil kawat yang diperlukan untuk menghubungkan sensor ke komputer pusat dapat menambah biaya secara signifikan). Sudah beberapa jembatan di Korea Selatan, Cina, dan Taiwan telah menguji sensor nirkabel, dan mereka telah melakukannya dengan sangat baik, kata Lynch.
Departemen Transportasi Kota New York menggunakan sensor untuk menentukan bagaimana struktur merespons cuaca, termasuk antibeku yang digunakan dalam kondisi es. Teknologi ini berkembang pesat, kata Bojidar Yanev, direktur eksekutif departemen inspeksi jembatan dan manajemen jembatan. Apa yang layak hari ini, tambahnya, "tidak akan mungkin bahkan lima tahun yang lalu."