Good Lifestyle

Alam yang menakjubkan telah mengalami evolusi yang menakjubkan. Banyak jenis benda yang memiliki kemampuan yang dapat dipelajari dan diterapkan manusia untuk menyelesaikan permasalahan kehidupan nyata dengan sempurna.

1. Dari paruh burung pekakak hingga kereta peluru Shinkansen (Jepang)

Saat pertama kali diluncurkan, kereta peluru Shinkansen 500, ketika berjalan dengan kecepatan tinggi keluar dari terowongan, menimbulkan gelombang tekanan udara yang sangat besar sehingga menimbulkan ledakan yang keras, sangat bising, tidak nyaman dan menimbulkan rasa tidak aman bagi masyarakat sekitar. Oleh karena itu, para insinyur ditugaskan untuk memperbaiki masalah ini tanpa mengubah kecepatan dan efisiensi kereta. Tak disangka, solusinya datang dari... paruh burung pekakak.

Menurut pengamatan chief engineer Eiji Nakatsu, kingfisher dapat menyelam dari udara ke dalam air tanpa terciprat meskipun lingkungan air jauh lebih padat daripada udara. Rahasia burung ini terletak pada paruhnya yang panjang dan ramping, yang memungkinkannya memotong bidang dengan kepadatan berbeda dengan gangguan minimal. Oleh karena itu, para insinyur mendesain ulang haluan kapal berdasarkan simulasi paruh burung pekakak untuk mengatasi masalah teknis kebisingan saat kapal keluar dari terowongan. Perubahan desain ini dikatakan telah meningkatkan kinerja dan kecepatan namun tetap memenuhi persyaratan standar kebisingan.

2. Aplikasi "kaki kadal"

Menurut para ilmuwan, merupakan keajaiban bahwa kadal dapat menempel erat di permukaan apa pun, baik yang digantung di langit-langit atau di dedaunan yang licin. Setelah melakukan penelitian selama bertahun-tahun, mereka menemukan bahwa berkat struktur mikroskopis pada kakinya, hewan kecil ini dapat menopang seluruh tubuhnya di permukaan apa pun. Oleh karena itu, setiap jari kaki kadal ditutupi dengan jutaan rambut kecil, yang masing-masing bercabang menjadi ratusan rambut yang lebih kecil. Yang lebih menakjubkan lagi adalah kadal dapat dengan mudah memisahkan kekuatan cengkeraman dengan mengubah sudut kaki mereka, sehingga mereka dapat bergerak dengan sangat fleksibel dan cepat.

Dengan menggunakan struktur mikro dari kaki kadal, para ilmuwan telah menciptakan "pita tokek" eksperimental yang dapat menahan gravitasi signifikan tanpa meninggalkan residu. Prinsip “kaki tokek” juga diterapkan untuk mengembangkan robot pendakian yang dapat memeriksa perangkat dalam posisi sulit atau perangkat medis yang perlu dipasang sementara tanpa meninggalkan residu. Baru-baru ini, para peneliti juga mengembangkan pita bedah yang dapat menggantikan jahitan berkat prinsip ini.

3. Struktur kulit hiu yang unik: Pelindung alami mencegah bakteri

Terinspirasi oleh struktur kulit hiu yang unik, insinyur Anthony Brennan mengembangkan permukaan berpola yang disebut Sharklet, yang mengurangi penetrasi bakteri dan mencegah adhesi pada permukaan halus hingga 85%. Permukaan berpola ini digunakan pada gagang, instrumen medis, dan touchpad di rumah sakit sebagai cara alami untuk melawan bakteri.

Menurut penelitian, kulit hiu ditutupi jutaan sisik kecil berbentuk V yang terlihat seperti gigi, sehingga menciptakan permukaan kasar yang mencegah bakteri, mikroorganisme, dan alga menempel padanya. Oleh karena itu, seperti perisai alami, kulit ini memecah lapisan tipis air yang menjadi tempat bersemayamnya bakteri dan mikroorganisme sehingga mudah tersapu oleh air.

4. Dari sirip ikan paus hingga produksi energi angin

Tahukah Anda bahwa untuk menghasilkan turbin yang menghasilkan energi dari angin, bahkan pada kecepatan angin yang sangat rendah, para ilmuwan telah mensimulasikan prinsip pengoperasian sirip, sirip, dan ekor ikan paus? Berdasarkan pengamatan, meskipun paus bungkuk berukuran raksasa, mereka memiliki kemampuan berenang yang sangat cepat dan fleksibel. Mereka bahkan dapat melakukan tikungan tajam atau gerakan lunge yang kuat untuk berburu mangsa dengan mudah.

Untuk menjelaskan hal ini, para ilmuwan telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk meneliti dan menemukan bahwa punuk, juga dikenal sebagai tepi kasar, yang terletak di sepanjang tepi depan sirip ikan paus yang membantu mereka mengendalikan tubuhnya bahkan pada sudut akselerasi yang dapat menyebabkan hilangnya keseimbangan. Setelah penemuan ini, "efek tepi kental" pada sirip ikan paus, sirip, dan ekor melengkung diterapkan pada turbin angin, membantu turbin ini beroperasi lebih lancar, mengurangi tekanan pada struktur, dan menghindari "macet" saat tekanan angin menurun.

5. "AC" sarang rayap

Lahirnya banyak bangunan hemat energi menandai transformasi inspirasi dari struktur magis sarang rayap menjadi kehidupan. Berdasarkan pengamatan, di tengah suhu panas lebih dari 38°C di sabana gersang di Afrika, suhu internal sarang rayap tetap sangat stabil, sehingga menjamin perkembangbiakan dan perkembangan seluruh koloni rayap. Mereka memiliki “AC” alami berkat jaringan terowongan, ventilasi, dan cerobong asap yang membantu ventilasi. Oleh karena itu, udara panas akan dikeluarkan melalui cerobong pusat, sedangkan udara dingin akan dialirkan melalui terowongan di dekat dasar menara yang telah didinginkan oleh tanah di sekitarnya.

Belajar dari struktur sarang rayap, para arsitek telah merancang banyak bangunan pintar untuk menghemat energi. Misalnya, pusat Eastgate di Harare, Zimbabwe telah melakukan simulasi struktur sarang rayap untuk mengurangi ketergantungan pada AC, menghemat energi sekaligus tetap memastikan suhu yang stabil dan nyaman bagi penghuninya.

6. Terapkan metode pembersihan alami daun teratai

Daun teratai memiliki kemampuan membersihkan diri berkat struktur mikro dan nano hidrofobik yang dilapisi lapisan lilin. Oleh karena itu, ketika air jatuh ke atas daun teratai, air tersebut akan mengembun menjadi butiran-butiran berbentuk bola dan ketika tetesan air tersebut menggelinding di permukaan daun, akan mempunyai efek membersihkan kotoran dan polutan, sehingga menjaga daun teratai tetap bersih. Selain itu, berkat strukturnya tersebut, daun teratai juga memiliki kemampuan untuk melawan bakteri yang menempel di permukaan.

Terinspirasi oleh “efek daun teratai”, para ilmuwan telah mengembangkan cat, kaca, dan kain yang dapat membersihkan sendiri. Oleh karena itu, mereka telah menciptakan lapisan yang menyerupai permukaan daun teratai yang super hidrofobik, memungkinkan air hujan membersihkan kotoran atau membuat pakaian tahan noda, membantu mengurangi bahan kimia pembersih yang keras, dan berkontribusi terhadap perlindungan lingkungan.

7. Lem yang terinspirasi dari kerang

Untuk membuat lem yang dapat menempel erat pada permukaan basah dan kasar, para ilmuwan belajar dari struktur kerang, hewan yang memiliki kemampuan menempel erat pada semua jenis permukaan bawah air. Oleh karena itu, kerang memiliki benang sutra yang diikatkan pada plakat. Dengan mengandung protein yang kaya DOPA, asam amino yang dapat berikatan dengan adanya air, plak ini memungkinkan kerang melekat kuat pada batu, logam, atau plastik. Mensimulasikan struktur adhesi kerang, para ilmuwan telah mengembangkan lem yang dapat menempel pada permukaan lingkungan air, yang dapat digunakan untuk memperbaiki kapal atau untuk keperluan medis. Misalnya, mungkin ada perekat bedah untuk jaringan internal yang basah atau perekat untuk implan medis dan bahan perbaikan tulang.

8. Sayap kupu-kupu tahan lama

Dengan mempelajari warna-warni sayap biru kupu-kupu Morpho, para ilmuwan menemukan bahwa warna-warna ini tercipta berkat struktur nano mikroskopis pada sisik sayap yang membantu mengendalikan cahaya: panjang gelombang biru ditingkatkan dan dipantulkan sementara panjang gelombang lainnya dapat saling meniadakan, menciptakan warna berkilau yang berubah seiring sudut pandang.

Hal ini telah menciptakan sumber inspirasi kreatif baru di bidang material. Para insinyur sedang berupaya menciptakan pewarna tak berwarna yang tetap mempertahankan kecerahannya, fitur keamanan optik untuk mencegah pemalsuan, atau layar proyeksi yang menampilkan gambar tanpa lampu latar berwarna tradisional.

9. Tentakel gurita dan robot dengan lengan yang fleksibel

Saat pertama kali muncul, robot sering kali memiliki bentuk yang agak kasar dan berat dengan tangan yang kaku. Namun, dengan inspirasi dari tentakel gurita yang fleksibel, para ilmuwan telah mengembangkan robot dengan tangan lembut yang dapat memegang benda rapuh atau bahkan beroperasi dengan aman di bawah air.

Menurut pengamatan, gurita memiliki "tangan" yang sangat terampil, membantu mereka menggenggam, mengeksplorasi, dan merasakan berbagai hal berkat mangkuk penghisap khusus. Tentakel ini memiliki mekanisme kerja yang kompleks, memungkinkan gurita untuk sementara waktu mencengkeram permukaan yang basah, kasar, atau halus dengan tepat. Meneliti dan belajar dari mekanisme tentakel gurita, para ilmuwan berharap dapat menerapkan “tentakel” ini dalam produksi peralatan bedah, peralatan bawah air, atau lengan robot untuk industri manufaktur yang canggih.

10. Aplikasi berkat lidah ajaib bunglon

Mempelajari lidah bunglon yang ajaib, para ilmuwan di Universitas South Florida menemukan bahwa berkat otot yang melingkari tulang runcing di dalam lidah, menyimpan energi elastis, bunglon dapat menjulurkan lidahnya ke luar dengan kecepatan hingga 16 kaki (5 m) per detik. “Mekanisme penembakan lidah” ini telah menginspirasi para insinyur untuk meneliti peralatan medis dan robotika. Jika berhasil, perangkat kecil yang didasarkan pada mekanisme tembakan cepat seperti pisau tokek dapat menghilangkan gumpalan darah dari pembuluh darah yang halus. Dalam bidang robotika dan luar angkasa, sistem serupa dapat membantu mengumpulkan puing-puing dari reruntuhan bangunan atau menangkap objek dalam kondisi gravitasi nol.