Bayangkan gelembung sabun, bantalan bola, atau bahkan magnet. Objek-objek ini tampak sangat berbeda, namun sebuah studi baru mengungkapkan bahwa mereka memiliki kesamaan yang tidak terduga: ketika dibatasi dengan cara tertentu, partikel-partikel yang beragam ini menyusun dirinya menjadi pola geometris yang sangat mirip.
Penemuan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review E, menantang asumsi kita tentang bagaimana material yang tampaknya berbeda berperilaku di bawah tekanan. Hal ini membuka kemungkinan menarik untuk merancang bahan inovatif dengan aplikasi mulai dari obat hingga produk sehari-hari.
Terobosan ini datang dari model matematika canggih yang dikembangkan oleh tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Dr. Paulo Douglas Lima dari Universitas Federal Rio Grande do Norte di Brazil. Model ini secara elegan menyeimbangkan dua gaya fundamental: tolakan yang melekat pada partikel dan sejauh mana partikel tersebut terkurung dalam ruangnya. Dengan menyesuaikan parameter-parameter ini, para ilmuwan dapat secara akurat memprediksi dan mereproduksi pola-pola serupa di berbagai material.
Untuk menguji teorinya, para peneliti melakukan eksperimen dengan menggunakan berbagai macam benda sehari-hari. Magnet mengambang, bantalan bola, dan bahkan gelembung sabun masing-masing ditempatkan dalam wadah yang dirancang dengan cermat. Hebatnya, meskipun sifatnya sangat berbeda, semua partikel yang berbeda ini membentuk bentuk geometris berbeda yang sama dalam lingkungan terbatasnya.
Profesor Simon Cox dari Departemen Matematika Universitas Aberystwyth, yang merupakan bagian dari kolaborasi internasional ini, menekankan universalitas yang melekat pada alam: “Hal yang menarik adalah bahwa objek-objek berbeda seperti gelembung sabun dan partikel magnetik dapat dibuat berperilaku sama hanya dengan menyesuaikan cara mereka dikurung. Ini adalah pengingat yang kuat bahwa alam sering kali mengikuti aturan universal, bahkan ketika bahan-bahannya terlihat sangat berbeda.”
Penemuan ini memberikan harapan besar di beberapa bidang. Dalam bidang teknik biomedis, hal ini dapat merevolusi pengembangan terapi bertarget dan sistem penghantaran obat yang cerdas. Bayangkan kapsul mikroskopis yang secara tepat mengeluarkan obat hanya pada lokasi penyakit, atau perancah yang dirancang untuk secara sempurna meniru arsitektur rumit jaringan sehat untuk pengobatan regeneratif.
Dampaknya tidak hanya terbatas pada layanan kesehatan: memahami bagaimana partikel berkumpul di ruang terbatas memberikan wawasan berharga bagi industri yang menangani bahan granular seperti bubuk, biji-bijian, atau pelet. Hal ini dapat mengarah pada metode pengemasan dan transportasi yang lebih efisien, meminimalkan limbah, dan mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya.
Temuan sederhana namun mendalam ini menggarisbawahi keanggunan hukum fisika mendasar yang mengatur perilaku benda sehari-hari yang tampaknya biasa saja.
