Imuwan Mengembangkan Sarung Tangan yang Terinspirasi dari Gurita

Nationalgeographic.co.id—Tim ilmuwan yang dipimpin oleh Virginia Tech telah merancang sebuah sarung tangan yang meniru lengan gurita. Sarung tangan yang terinspirasi dari gurita itu mampu mencengkeram objek di bawah air dengan aman.

Karya ini ditampilkan di sampul Science Advances pada 13 Juli 2022. Dan dipublikasikan dengan judul "Octopus-inspired adhesive skins for intelligent and rapidly switchable underwater adhesion" sebagai jurnal akses terbuka.

Dijelaskan, manusia tidak secara alami diperlengkapi untuk berkembang di lingkungan bawah laut. Kita menggunakan tangki untuk bernapas, pakaian neoprene untuk melindungi dan menghangatkan tubuh, dan kacamata untuk melihat dengan jelas.

Dalam lingkungan seperti itu, tangan manusia juga tidak dilengkapi dengan baik untuk memegang sesuatu. Siapa pun yang mencoba memegang ikan yang menggeliat akan bersaksi bahwa benda-benda bawah air sulit digenggam dengan jari-jari kita yang terbiasa di darat.

Bartlett, asisten profesor di departemen teknik mesin Virginia Tech mengatakan, ada saat-saat kritis ketika kita tidak bisa bebas. "Alam sudah memiliki beberapa solusi hebat, jadi tim kami melihat ke dunia alam untuk mencari ide. Gurita menjadi pilihan yang jelas untuk inspirasi."

Penyelam penyelamat, arkeolog bawah air, insinyur jembatan, dan kru penyelamat semuanya menggunakan tangan mereka untuk mengeluarkan orang dan benda dari air. Tangan manusia dengan kemampuan yang lebih kecil untuk memegang benda licin harus menggunakan lebih banyak kekuatan.

Sementara pegangan besi terkadang dapat membahayakan operasi tersebut. Ketika sentuhan halus diperlukan, akan sangat membantu jika tangan dibuat khusus untuk air.

Itu adalah pelengkap yang Bartlett dan rekan penelitinya coba bangun. Timnya di Lab Bahan dan Struktur Lunak mengadaptasi solusi biologis ke dalam teknologi baru yang terbuat dari bahan lunak dan robotika.

Seperti diketahui, gurita adalah salah satu makhluk paling unik di planet ini. Ia dilengkapi dengan delapan lengan panjang yang dapat memegang banyak hal di lingkungan perairan.

Dalam perpaduan yang indah antara alat praktis dan kecerdasan, lengan ini ditutupi dengan pengisap yang dikendalikan oleh sistem otot dan saraf hewan laut.

Setiap pengisap, berbentuk seperti ujung pendorong. Memberikan kontribusi kemampuan mencengkeram yang kuat.

Setelah bagian luar pengisap yang lebar membuat segel dengan suatu benda, otot berkontraksi dan mengendurkan area yang ditangkupkan di belakang untuk menambah dan melepaskan tekanan. Ketika banyak pengisap terlibat, itu menciptakan ikatan perekat yang kuat yang sulit untuk dilepaskan.

"Ketika kita melihat gurita, perekatnya pasti menonjol, dengan cepat mengaktifkan dan melepaskan adhesi sesuai permintaan," kata Bartlett kepada eurekalert.

"Namun, yang sama menariknya adalah gurita mengendalikan lebih dari 2.000 pengisap di delapan lengan dengan memproses informasi dari beragam sensor kimia dan mekanik. Gurita benar-benar menyatukan tunabilitas adhesi, penginderaan, dan kontrol untuk memanipulasi objek bawah air."

 Baca Juga: Para Peneliti Ini Memecahkan Cara Memotret Molekul Kecil, Apa Gunanya?

 Baca Juga: Seperti Asli, Ilmuwan Jepang Membuat Kulit Manusia Hidup untuk Robot

 Baca Juga: Ilmuwan Pelajari Mekanisme Terbang Capung Saat Melawan Efek Gravitasi

Untuk merancang sarung tangan mereka, para peneliti berfokus pada membayangkan kembali pengisap. Batang karet yang sesuai dan ditutup dengan membran yang lembut dan digerakkan.

Desainnya dibuat untuk melakukan fungsi yang sama seperti pengisap gurita, mengaktifkan pelekatan yang andal ke objek dengan tekanan ringan. Ideal untuk menempel pada permukaan datar dan melengkung.

Setelah mengembangkan mekanisme perekat, mereka juga membutuhkan cara bagi sarung tangan untuk merasakan objek dan memicu adhesi.

Untuk ini, mereka membawa asisten Professor Eric Markvicka dari University of Nebraska-Lincoln, yang menambahkan serangkaian sensor jarak optik. Pengisap dan LIDAR kemudian dihubungkan melalui mikrokontroler untuk memasangkan penginderaan objek dengan pengisap. Sehingga meniru sistem saraf dan otot gurita.

Menggunakan sensor untuk melibatkan pengisap juga membuat sistem dapat beradaptasi. Di lingkungan alami, gurita melingkarkan lengannya di sekitar tebing di bebatuan dan permukaan, menempel pada cangkang halus dan teritip kasar.

Tim peneliti juga menginginkan sesuatu yang terasa alami bagi manusia dan memungkinkan mereka mengambil barang dengan mudah. Beradaptasi dengan berbagai bentuk dan ukuran seperti yang dilakukan gurita.

Solusi mereka adalah sarung tangan dengan pengisap sintetis dan sensor yang terintegrasi erat, harmoni sistem yang dapat dikenakan yang menangkap berbagai bentuk di bawah air. Mereka menyebutnya Octa-glove.

Bartlett mengatakan, dengan menggabungkan bahan perekat yang lembut dan responsif dengan elektronik tertanam, kita dapat menggenggam objek tanpa harus meremasnya.

"Itu membuat penanganan benda basah atau bawah air jauh lebih mudah dan lebih alami. Elektronik dapat mengaktifkan dan melepaskan adhesi dengan cepat," kata Bartlett.

"Gerakkan saja tangan Anda ke arah suatu objek, dan sarung tangan akan bekerja untuk menggenggam. Itu semua bisa dilakukan tanpa pengguna menekan satu tombol."