RHEOLOGI

Fluida Rheologi Rheologi berasal dari bahasa yunani mengalir (rheo) dan logos (ilmu). Istilah ini digunakan untuk pertama kali oleh Bingham dan Croeford untuk menggunakan aliran cairan dan deformasi dari padatan. Rheologi mempelajari hubungan antara tekanan gesek (shearing stress) dengan kecepatan geser (shearing rate) pada cairan, atau hubungan antara strain dan stress pada benda padat. Rheologi merupakan ilmu yang mempelajari sifat zat cair atau deformasi zat padat. Rheologi erat kaitannya dengan viskositas. Viskositas merupakan ukuran kekentalan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Jika ditinjau bidang ilmu material cerdas, terdapat dua macam fluida rheology yaitu fluida elektro-rheologi (electrorheological fluid) dan fluida magnet-rheologi (magnetorheological (magnetorheological fluid). Fluida rheologi ini merupakan salah satu jenis material cerdas yang mana termasuk golongan field response fluids yaitu fluida yang merespon kondisi luarnya. 1. Magnetorheological Magnetorheological Fluids (MR) Magnetorheological fluids adalah field response fluids yang viskositasnya dapat meningkat jika dikenakan oleh medan magnet. Magnetorheological fluids terdiri beberapa komponen yaitu partikel besi, cairan pembawa, dan bahan pengikat. Partikel besi yang berukuran mikro atau nano dicampur dengan cairan pembawa yang dapat berupa air, minyak sintetis, atau silicon.

Fluida ini memiliki perilaku seperti fluida pembawanya jika tidak dikenakan medan magnet, dan jika dikenakan medan magnet momen dipolnya berubah yang semula partikel didalamnya acak menjadi berbentuk seperti rantai yang parallel terhadap medan magnetnya. 2. Electrorheological Fluids (ER) Electrorheological fluida adalah field response fluids yang viskositasnya dapat meningkat meningkat  jika dikenakan oleh medan listrik. Fluida ER merupakan suspensi dari partikel non-konduktif yang sangat halus tetapi aktif secara elektrik dalam cairan isolasi elektrik. Cairan ER sederhana dapat dibuat dengan mencampur tepung jagung dalam minyak sayur ringan atau minyak silicon (lebih baik).

Sama dengan MR fluids, fluida ini memiliki perilaku seperti fluida pembawanya jika tidak dikenakan medan listrik, dan jika dikenakan medan listrik momen dipolnya berubah yang semula partikel didalamnya acak menjadi berbentuk seperti rantai yang parallel terhadap medan listriknya. 3. Aplikasi Fluida Rheologi dalam Braking System dan Suspension System

Gambar diatas merupakan hydraulic braking system, yang bekerja dengan memanfaatkan fluida, dalam hal ini diperlukan komponen  –  komponen seperti rotor, drum, vacuum booster, pedal, fluid reservoir, fluid line, dan master cylinder.

Masalah yang terdapat pada hydraulic braking system konvensional yaitu: 1. Menghabiskan daya yang cukup tinggi sekitar 300 Watt 2. 3. 4. 5.

Membutuhkan space yang besar karena ukurannya besar Mahal Dapat terjadi kemungkinan kebocoran pada pipa fluida Menimbulkan noise yang diakibatkan oleh gesekan antar disc brake (logam dan

logam) 6. Kampas rem harus diganti secara rutin 7. Kecepatan respon mencapai 0.2 sekon 8. Membutuhkan komponen tambahan seperti pompa hidrolik, kampas rem, fluid reservoir dan lain – lain. Basic Design MR Brake

Kelebihan MR Brake: 1. Membutuhkan daya yang lebih sedikit sekitar 24 Watt 2. Desainnya lebih simple dan tidak membutuhkan space yang besar 3. Tidak perlu ada pipa hidrolik 4. Tidak ada gesekan antara logam  – logam (antar disc brake) 5. Tidak perlu ada kampas rem 6. Lebih mudah untuk dikontrol 7. Kecepatan respon lebih cepat(mencapai 0.02 sekon) MR Fluids based damper tergolong semi active suspension system