eksperimen membuat metamaterial berdasarkan teori yang diajukan oleh Pendry. Metamaterial ini bekerja di zona gelombang mikro, yaitu gelombang
elektromagnetik yang panjang gelombangnya berkisar antara 1 meter sampai 1 milimeter.Kini, sudah 11 tahun sejak eksperimen pertama tentang metamaterial,
beberapa struktur pun ditawarkan untuk mendapatkan sifat yang menarik pada rentang cahaya tampak. Vioktalamo Aunuddin S, 2011
2.1.2 Definisi Metamaterial
Metamaterial adalah struktur yang dibuat secara artifisial, yang permitivitas dan permeabilitasnya menyimpang dari lazimnya di alam. Dengan merangkai material
dari kristal fotonik menjadi jaringan, yang skalanya lebih kecil dari panjang gelombang yang ingin dimanupulasi, secara teoritis, gelombang itu dapat
dibelokkan. Sehingga bahan baru tersebut dapat mengarahkan cahaya, suara, dan gelombang lainnya dengan cara yang bermanfaat.
Metamaterial mengungkapkan beberapa properti yang paling menarik yang pernah dilihat pada bahan dan akan memiliki potensi untuk mengubah
industri dengan cara yang mendasar. Aplikasi bisa sangat luas mulai dari ilmu pengetahuan, teknologi informasi dan komunikasi, dan bahkan bidang seni.
2.1.3 Jenis Metamaterial berdasarkan Fungsinya 2.1.3.1 Metamaterial Visual
Seorang ahli bahan dapat menggunakan geometri, ukuran dan susunan struktur material untuk menciptakan efek yang berbeda dari aslinya. Salah satu contoh
klasik adalah penggunakan array kumparan tembaga untuk jubah tembus pandang pada obyek 2D sehingga ketika disinari dengan frekuensi tertentu dari
gelombang elektro magnetik, seperti Duke University pada tahun 2006, obyek tersebut akan mampu menghilang dari pandangan manusia.
Masalah dengan perangkat Universitas Duke 2006 adalah bahwa ia hanya bekerja untuk benda 2D dan di satu frekuensi tunggal microwave. Untuk membuat
suatu material yang kasat mata, maka perlu untuk membuatnya bekerja pada: 1. Spektrum cahaya tampak,
5
Universitas Sumatera Utara
2. Pita lebar cahaya tampak, 3. Objek 3D
Dan pada tahun 2012, teknologi sekarang telah dapat menciptakan jubah microwave untuk bentuk obyek dasar 3D.Para ahli juga telah mampu membuatnya
bekerja pada pita lebar yaitu tidak hanya satu frekuensi tunggal tetapi di berbagai frekuensi. Saat ini juga tengah diujicoba metamaterial pertama yang akan dapat
beroperasi di spektrum cahaya terlihat menggunakan ketebalan 15 sampai 35 nanometer lapisan perak dan silsesquioxane hidrogen sejenis kaca.
Hal ini setidaknya membutuhkan waktu 5 tahun sebelum bisa mencapai karakteristik pita lebar, 3D, spektrum visual pada metamaterial yang akan dapat
dipakai pada benda normal dan mata manusia. Dan kemudian 5 tahun lagi untuk mencari tahu bagaimana skala manufaktur untuk objek skala besar.Salah satu
idenya adalah dengan menggunakan bioteknologi sintetis untuk menghasilkan bakteri yang mampu mencetak lapisan nanometer ke permukaan bahan untuk
memberikan daya tembus terukur dan murah.
2.1.3.2 Metamaterial Gelombang
Metamaterials memperoleh sifat mereka dengan berinteraksi dengan gelombang dengan cara khusus. Hal ini dapat diterapkan pada konsep yang sama dengan jenis
lain dari gelombang menggunakan metamaterials. Jubah tembus pandang invisible cloak dapat diciptakan untuk: radar
gelombang radio, akustik menyembunyikan dari Sonar, gelombang seismik yang akan membantu memblokir atau mengalirkan gelombang gempa yang
masuk ke dalam bangunan. Sehingga, metamaterial memungkinkan kita untuk menyembunyikan
objek dari bentuk yang paling dikenal terhadap kemungkinan serangan untuk pertahanan militer menyembunyikan obyek strategis dan lain-lain.Meskipun
demikian metamaterial bukan hanya tentang tembus pandang visual - membuat bangunan tak terlihat, namun juga dapat diterapkan pada gelombang gempa agar
bisa masuk ke dalam desain bangunan standar. 6
Universitas Sumatera Utara
2.1.3.3 Metamaterial Optik
Metamaterial juga dapat menghasilkan banyak efek di luar efek cloaking.Tergantung pada, ukuran pengaturan geometri, dan bahan-bahan yang
digunakan, adalah mungkin untuk membuat lensa super yang memungkinkan kita untuk melampaui batas difraksi lensa normal. Paling tidak membuat chip yang
lebih kecil melalui lensa beresolusi tinggi, mikroskop super, dan atau lensa kamera telepon mobile yang lebih baik. Transfer daya nirkabel yang lebih fokus,
pencitraan satelit yang lebih baik, sel surya yang lebih efisien, laser yang lebih fokus dan masih terbuka untuk alat-alat lainnya yang memiliki lensa.
Namun untuk saat sekarang, teknologi lensa super masih terbatas pada satu frekuensi dan belum ke spektrum cahaya terlihat tapi rintisan ini telah
dibuka.Selanjutnya lensa super dapat diterapkan pula pada jenis gelombang lainnya, seperti akustik, seismik dan magnetik misalnya mikrofon yang sangat
peka sekaligus aman untuk perangkat mobile.
2.1.3.4 Metamaterial Mekanik
Metamaterial dapat membalikkan indeks bias cahaya, namun teknologi terbaru juga mengungkapkan bahwa metamaterial juga dapat digunakan untuk
membalikkan sifat-sifat bahan di luar bidang optik karakter mekaniknya. Sebagai contoh, ketika metamaterial kita tekan ke dalam sepotong busa
elastic, normalnya busa akan tertekuk ke dalam. Namun dengan metamaterial, kita dapat membuat busa menyembul ke arah luar menuju arah gaya datang atau
melawan tekanan jari kita. Sehingga sifat mekanisnya juga terbalik.Ini adalah penemuan terbaru yang dibuat pada tahun 2012. Aplikasi akan sangat luas
meliputi teknologi sepatu yang lebih nyaman, casing mobile phone yang tidak pecah ketika anda menjatuhkannya, roda yang lebih efisien untuk mobil dan
pelindung tubuh yang lebih baik baju anti peluru yang lebih kuat.
2.1.4 Manfaat Metamaterial
Beberapa manfaat dan kegunaan metamaterial dalam perkembangan teknologi dan kehidupan sehari-hari diantaranya, yaitu:
7
Universitas Sumatera Utara
a. Antena WIFI yang lebih baik.
Intelektual Ventures Nathan Myhrvold baru-baru ini menemukan antena metamaterials, yang akan membantu meningkatkan bandwith koneksi internet
anda. Masing-masing unsure antena metamaterial dapat disetel untuk mengarahkan gelombang radio.Demikian juga, ini berarti ponsel yang lebih baik
karena menghemat energi.Dan di sisi operator ponsel ini berarti membuat transceiving data yang lebih hemat daya.
b. Membalik Arah Waktu
Salah satu teori liar yang juga berkembang karena hadirnya metamaterial adalah proses untuk membalik arah waktu. Seperti kita ketahui, jika anda menjatuhkan
handphone anda dan kemudian pecah berantakan, sedikit yang bisa anda lakukan. Namun dengan metamaterial, sebuah benda bisa dipasang semacam blue print
komponennya atau semacam DNA teknis.Hal ini memungkinkan rekonstruksi ulang handphone anda ke keadaan semula.Bukan dengan merakit ulang
komponennya namun dengan membalik karakteristik bahannya pada level mikroskopis. Rafly Al-Farizi M. 2013
2.2 Efek Doppler
Hukum Doppler banyak diaplikasikan dalam praktek kedokteran.Doppler menjelaskan sebuahfenomena peningkatan kuatnya bunyi berhubungan dengan
jarak sumber bunyi denganpendengar. Bila salah satu atau kedua unsur, baik sumber bunyi maupun pendengar mendekat,maka bunyi akan terdengar menguat.
Gambar2.1.Ilustrasi Efek Doppler dari bunyi sebuah mobil.Bunyi melemah saatbenda saling menjauh, dan bertambah kuat saat saling mendekat.
8
Universitas Sumatera Utara
