Para peneliti di Jepang telah mempelajari bagaimana seniman seperti Akiko Nakayama memanfaatkan mekanika fluida untuk menciptakan karya seni mereka.
Seniman Jepang Akiko Nakayama memanipulasi alkohol dan tinta untuk menciptakan pola dendritik yang mirip pohon selama sesi lukisan langsung. Akiko Nakayama
Akiko Nakayama menciptakan karya seni dinamis secara langsung di atas panggung. Dia menyebut metodenya sebagai Lukisan Hidup, dan melibatkan tembakan kamera closeup dari cairan yang berbeda dan bahan lain yang berinteraksi. Salah satu teknik yang dia gunakan adalah menuangkan tinta dicampur alkohol ke lapisan cat, yang segera tersebar, menciptakan bentuk fraktal yang unik. Nakayama tahu apa yang dia lakukan, tetapi dia masih belum memiliki kendali penuh atas semua yang terjadi di permukaan. Seni itu sendiri membentuknya, sekarang para peneliti telah mempelajarinya lebih dekat untuk belajar lebih banyak tentang fisika di balik seni itu.
“Pelukis sering menggunakan mekanika fluida untuk membuat komposisi yang unik,” kata Eliot Fried kepada Institut Sains dan Teknologi Okinawa (OIST). “Kami telah melihatnya dengan David Alfaro Siqueiros, Jackson Pollock, dan Naoko Tosa, hanya untuk beberapa nama.”
Fried memimpin Unit Mekanika dan Bahan di OIST dan merupakan salah satu peneliti yang mempelajari seni Nakayama, bersama dengan fisikawan Chan San To. “Di laboratorium kami, kami mereproduksi dan mempelajari teknik seni, untuk memahami bagaimana karakteristik cairan memengaruhi hasil akhir,” kata Fried.
Chan telah mempelajari pembentukan fraktal cat akrilik selama beberapa tahun. Pada tahun 2021 American Physical Association membagikan video oleh Chan dan rekan-rekannya di mana mereka menunjukkan bahwa alkohol dan lapisan dasar cat yang diencerkan sama-sama diperlukan agar tinta membentuk fraktal.
Tetapi apa fisika di balik fenomena ini? Dalam makalah penelitian yang diterbitkan di PNAS Nexus tahun ini, Chan dan Fried mengeksplorasi faktor-faktor yang memengaruhi cara cat menyebar. Salah satunya adalah efek Marangoni, yang menggambarkan kecenderungan cairan untuk bergerak menuju area dengan tegangan permukaan yang lebih tinggi. Ini adalah efek yang sama yang menciptakan “kaki” dalam gelas anggur saat Anda menggoyangkan atau memiringkan gelas, tetapi dalam hal ini menarik tinta ke arah tepi gelembung tinta dan ke dalam lapisan cat yang diencerkan. Para peneliti sekarang memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana seni dendritik seperti itu terbentuk. Akiko Nakayama
Tetapi mengapa tinta membentuk bentuk fraktal dan tidak perlahan-lahan menyebar ke cat di bawahnya? Para peneliti juga menemukan jawaban atas pertanyaan itu: Ini terkait dengan viskositas lapisan cat di bawahnya. Viskositas ini harus berubah ketika cairan terganggu, mirip dengan saus tomat yang menjadi lebih mudah dituangkan ketika Anda menggoyangkan botolnya.
“Dalam lukisan dendritik, tetesan tinta yang melebar memisahkan lapisan cat akrilik di bawahnya. Itu tidak sekuat mengguncang botol saus tomat, tetapi masih bentuk regangan geser,” kata Chan. “Seperti halnya saus tomat, semakin besar tekanannya, semakin mudah tetesan tinta mengalir.”
Dengan bereksperimen dengan lapisan cat melalui pencairan yang berbeda atau berbagai jumlah cat, menjadi mungkin untuk agak mengendalikan pola fraktal akhir yang dibuat oleh tetesan tinta – meskipun sebagian besar pola akhir masih tergantung pada kebetulan sehingga setiap lukisan dendritik unik.
Memahami bagaimana lukisan dendritik bekerja mungkin pada akhirnya memiliki aplikasi lain atau mengungkap pengetahuan yang berguna untuk aplikasi mekanika fluida lainnya, tetapi Chan dan Fried hanya mengejar proyek ini karena mereka tertarik pada proses saintifik di balik seni.
“Mengapa kita harus membatasi ilmu hanya untuk kemajuan teknologi?” tanya Chan. “Saya suka menjelajahi potensinya untuk mendorong inovasi artistik juga.”