Hukum penskalaan adalah konsep dalam sains dan teknik. Ini mengacu pada variabel yang berubah secara drastis tergantung pada skala (ukuran) yang dipertimbangkan. Misalnya, jika Anda mencoba membuat kendaraan pertambangan seberat 50 ton menggunakan asumsi teknik yang sama dengan mobil berbobot 2 ton, Anda mungkin akan mendapatkan kendaraan yang bahkan tidak bisa jalan. Istilah “hukum penskalaan” sering muncul ketika mempertimbangkan desain konstruksi yang luar biasa besar atau kecil, sehingga pemikiran yang cermat diperlukan untuk memperluas prinsip-prinsip konstruksi berukuran biasa ke konstruksi berukuran luar biasa.
Beberapa hukum penskalaan sederhana. Misalnya, “untuk konstruksi tiga dimensi, volume meningkat dengan pangkat tiga dimensi linier.” Ini berarti bahwa untuk setiap 10 kali peningkatan dimensi linier, volume konstruksi meningkat dengan faktor 1000. Ini penting untuk merancang mesin atau struktur: jika Anda ingin menggandakan kapasitas menara air, Anda hanya perlu meningkatkannya dimensi linier beberapa lusin persen, daripada menggandakannya. Sederhana tapi benar.
Ada variasi hukum penskalaan yang lebih kompleks. Beberapa manifestasi paling menarik dari hukum penskalaan ditemukan di bidang mikroteknologi dan nanoteknologi, di mana para insinyur harus mengatasi dan mengeksploitasi sifat-sifat yang tidak biasa yang dihasilkan dari skala kecil. Dalam mikrofluida, beberapa sifat yang tidak biasa ini termasuk aliran laminar, tegangan permukaan, pembasahan listrik, relaksasi termal cepat, muatan permukaan listrik, dan difusi. Misalnya, dalam ruang fluida dengan ukuran lebih kecil dari sekitar setengah milimeter, alirannya laminar, yang berarti bahwa dua saluran konvergen tidak dapat bercampur melalui turbulensi, seperti pada skala makro, dan sebaliknya harus bercampur melalui difusi. Ada banyak contoh lain dari hukum penskalaan di sini.
Ketika properti tertentu dipertahankan terlepas dari skala, itu disebut skala invarian. Contohnya termasuk apa pun yang terjadi pada semua skala ukuran, termasuk fenomena longsoran, keausan pada isolator listrik, perkolasi cairan melalui media yang tidak teratur, dan difusi molekul dalam larutan. Saat kita belajar lebih banyak tentang fisika dan mekanika, kita menemukan fenomena skala-invarian baru yang menarik. Secara umum, sebagian besar sifat fisik bervariasi dengan skala.