- FiberMotor adalah motor geser format serat pertama yang mampu menggerakkan robot fleksibel.
- Perangkat ini tidak memerlukan gigi roda atau transmisi, memiliki kemampuan reverse drive.
- Peneliti berencana menerapkan FiberMotor pada perangkat bantu wearable.
- Startup Elecsyor akan fokus mengkomersialkan teknologi ini.
Insinyur di Institut Teknologi Federal Swiss Lausanne (EPFL) berhasil mengembangkan motor fleksibel bernama FiberMotor yang berbentuk seperti benang halus, mampu menghasilkan tenaga cukup untuk menggerakkan sistem robot fleksibel, serta beroperasi dengan diam dan gerakan dua arah. Perangkat ini berdiameter 1 hingga 3 milimeter (0,04 hingga 0,12 inci), mampu mengubah energi listrik langsung menjadi gerakan. Penelitian berjudul "Fiber-Format Soft Linear Electrostatic Motor" telah diterbitkan di jurnal Advanced Materials.
Struktur FiberMotor terdiri dari dua serat berongga konsentris. Setiap serat dililit rapat oleh kawat tembaga terisolasi yang tipisnya hanya sedikit lebih tebal dari rambut manusia, berfungsi sebagai elektroda. Saat tegangan diberikan, gaya elektrostatis akan menarik serat berulang ke posisi sejajar, membuat serat dalam meluncur di dalam serat luar, mirip prinsip teleskop. Kepala Laboratorium Sensor Soft EPFL, Herbert Shea, menyatakan: "FiberMotor kami adalah motor geser format serat pertama yang mampu menghasilkan tenaga cukup untuk menggerakkan perangkat aplikasi robot fleksibel, sambil tetap diam, fleksibel, dan bergerak dua arah."
Desain Inovatif FiberMotor
Aktivitas sehari-hari seperti mengangkat, mendorong, dan menarik bergantung pada gerak linear, bukan gerak rotasi. Peneliti menyatakan, mereproduksi gerak linear sejak lama menjadi tantangan di bidang robot wearable, karena motor yang menggerakkan gerak linear biasanya memerlukan gigi roda kaku, transmisi, dan komponen besar lainnya. Meskipun otot buatan ada, rentang geraknya dibatasi oleh kemampuan material meregang, menyusut, atau membengkok. Berbeda dengan itu, rentang gerak FiberMotor hanya dibatasi oleh panjang seratnya. Karena tidak memerlukan gigi roda atau transmisi, perangkat ini memiliki kemampuan reverse drive, artinya gaya terbalik dapat menggerakkannya dengan aman.
Jika pengguna bergerak tidak sengaja atau bergerak melawan arah drive, serat akan meluncur satu sama lain, bukan terkunci, sehingga memungkinkan kolaborasi lebih alami dengan gerakan tubuh manusia dibanding motor konvensional.
Dalam demonstrasi laboratorium, satu FiberMotor mendukung beban statis sekitar 75 gram (2,6 ons). Empat motor digabungkan menghasilkan tenaga cukup untuk mengangkat batang cokelat 46 gram (1,6 ons), dan mampu membengkokkan jari robot yang digerakkan tendon. Tim juga mengintegrasikan motor ini ke prototipe pakaian yang dirancang pas di lutut. Karena motornya ringan dan tipis, peneliti membayangkan penempatannya tersebar di tekstil cerdas, bukan terkonsentrasi pada unit kaku tunggal.
Aplikasi Masa Depan dan Rencana Komersialisasi
Penelitian ini dibangun atas teknologi pompa format serat pertama dunia yang diluncurkan laboratorium pada 2023, yang dapat dijahit ke tekstil cerdas untuk mengedarkan cairan guna regulasi termal dan umpan balik sentuh. Selanjutnya, peneliti akan fokus meningkatkan performa dan daya tahan FiberMotor, serta menggunakan elektroda lebih tipis yang terbuat terutama dari isolator dan material yang dioptimalkan. Mereka juga berencana mengintegrasikan data umpan balik posisi dan gerak pengguna, agar motor dapat beradaptasi cepat dengan niat pengguna. Tujuan akhir, tim ingin menerapkan kombinasi tenaga dan kelincahan ini ke perangkat bantu wearable, seperti eksoskeleton fleksibel untuk mobilitas, sistem sentuh wearable untuk realitas virtual, dan prostesa ringan.
Penulis pertama Sylvain Schaller telah mendirikan startup Elecsyor untuk mengkomersialkan teknologi ini. Penelitian didanai oleh Swiss National Science Foundation dan Novo Nordisk Foundation.
Dampak FiberMotor pada Teknologi Wearable
Pengembangan FiberMotor menandai kemajuan besar di teknologi robot wearable, kemampuannya yang diam dan reverse drive memungkinkan kolaborasi lebih alami dengan tubuh manusia, mengatasi keterbatasan motor tradisional. Teknologi ini tidak hanya meningkatkan kenyamanan aktivitas sehari-hari, tetapi juga berpotensi diterapkan pada perangkat bantu mobilitas dan sistem realitas virtual. Dengan didirikannya startup Elecsyor, proses komersialisasi akan dipercepat, dan di masa depan mungkin mengubah cara orang memahami dan menggunakan teknologi wearable.