Nationalgeographic.co.id—Semut memang binatang kecil yang unik. Banyak sekali hal-hal menarik yang dapat kita contoh dan pelajari dari mereka. Mulai dari cara hidup bersosial mereka, kekuatan tubuh mereka saat mengangkat beban yang jauh lebih berat, kerjasama tim, dan bahkan ilmuwan saat ini mempelajari gigi tajam mereka. Apa yang membuat gigi semut kecil ini begitu tajam?
Sebuah studi baru yang dilakukan oleh tim peneliti dari University of Oregon dan Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) U.S. Department of Energy’s (DOE), mencoba mengungkap rahasia di balik kekuatan super gigi semut.
Melalui pencitraan skala atom, terungkap bahwa hewan kecil ini menggunakan seng untuk mempertajam gigi mereka. Dalam studi tersebut, menunjukkan bahwa gigi semut mengandung atom seng, di mana atom-atom ini disusun sedemikian rupa sehingga dapat memaksimalkan efisiensi proses pemotongan serta mempertajam gigi.
Gigi semut tersusun dari jaringan bahan yang mengikat erat atom seng individu. Gigi mereka yang menempel di luar mulut disebut juga sebagai gigi mandibula. Efek pengikatan erat atom seng ini membuat gigi mandibula mereka mengemas lebih dari 8 persen berat gigi dengan seng.
Dalam penelitiannya, para ilmuwan memakai teknik baru di mana mereka mengukur kekerasan elastisitas, ketahanan abrasi, energi patah, serta ketahanan benturan gigi dalam skala kecil. Dikarenakan struktur gigi semut memerlukan analisa secara mikroskopis, maka peneliti pun menggunakan sebuah alat mikroskop khusus yang dikenal sebagai atom probe tomography.
Dilansir dari Tech Explorist, ilmuwan material PNNL, Arun Devaraj berkata, “Kita bisa melihat bahwa seng terdistribusi secara merata di gigi mereka, yang merupakan kejutan bagi kami. Kami mengharapkan seng dikelompokkan dalam nano-nodul.”
Baca Juga: Sains Kota Bawah Tanah Semut, Kompleks dan Bertahan Puluhan Tahun
Untuk mendapatkan sampel berupa jarum kecil dari ujung gigi semut ini, peneliti membutuhkan bantuan mikroskop sinar ion terfokus. Kemudian sampel yang berhasil didapatkan itu akan melewati proses pencitraan dengan mikroskop atom probe tomography. Proses ini mengungkap bagaimana atom individu itu disusun di dekat ujung gigi semut. Cara ini juga telah membantu peneliti untuk dapat mencatat distribusi nano atom seng di gigi semut.
Bahkan, para peneliti pun bisa menyaksikan secara langsung bagaimana makhluk kecil unik ini memotong daun dan menusuk kulit manusia dengan begitu mudah.
“Karena biomaterial ini bisa lebih tajam, mereka memungkinkan hewan ini menggunakan 60 persen atau bahkan kurang dari kekuatan yang harus mereka gunakan jika alat mereka terbuat dari bahan yang mirip dengan yang ditemukan pada gigi manusia.” lapor para ilmuwan.
Baca Juga: Semut Neraka Berusia 99 Juta Tahun Ditemukan Saat Memburu Kecoak
Ilmuwan juga mencatat, “Karena lebih sedikit kekuatan yang dibutuhkan, otot-otot mereka yang lebih kecil menghabiskan lebih sedikit energi. Keuntungan ini dapat menjelaskan mengapa setiap laba-laba, semut, serangga lain, krustasea, cacing dan banyak kelompok organisme lainnya memiliki alat khusus ini.”
“Belajar dari alam adalah salah satu cara untuk memahami apa yang membuat bahan lebih kuat dan lebih tahan terhadap kerusakan.” tutur Devaraj.
Hasil studi Devaraj dan rekan-rekannya mengenai gigi semut ini telah diterbitkan dalam jurnal Scientific Reports pada 1 September 2021 dengan mengambil judul The homogenous alternative to biomineralization: Zn- and Mn-rich materials enable sharp organismal “tools” that reduce force requirements.
Baca Juga: Semut Mempelajari Kesalahan untuk Hindari Jebakan Atau Predator
Menurut penulis studi R.M.S. Schofield berkata, “Insinyur manusia mungkin juga perlu belajar dari trik biologis ini. Kekerasan gigi semut, misalnya, meningkat dari sekitar kekerasan plastik menjadi kekerasan aluminium ketika seng ditambahkan. Meskipun ada bahan rekayasa yang jauh lebih keras, mereka seringkali lebih rapuh.”
“Dengan mempelajari struktur mikro baja pada skala atom, kita dapat lebih memahami bagaimana mengubah komposisi bahan dapat mengubah ketahanan kerusakannya, khususnya ketahanan korosi tegangan dan perilaku dari waktu ke waktu,” ujar Devaraj.
“Ini sangat penting untuk merancang struktur seperti pembangkit listrik tenaga nuklir yang harus tahan terhadap penuaan selama beberapa dekade,” pungkas Devaraj.
Baca Juga: Enam Fakta Menarik dari Semut yang Perlu Anda Ketahui, Apa Sajakah?
| Source | : | techexplorist.com |
| Penulis | : | Wawan Setiawan |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR