Bagaimana Hewan Mikroskopis Water Bears Dapat Menginspirasi Ilmuwan Menciptakan Kaca Jenis Baru?

Baru-baru ini sekelompok peneliti dari University of Chicago merilis laporan penemuan tidak terduga mengenai simulasi skala atom pada pengembangan kaca. Penelitian ini diadakan di Midway Computing Cluster dan dipimpin oleh Profesor Juan de Pablo yang telah mengadakan penelitian unik jangka panjang selama tak kurang dari 20 tahun mengenai modifikasi atomik kaca yang diinspirasi oleh kemampuan binatang mikroskopis yang biasa disebut sebagai “water bears”. 

Alasan ketertarikan Prof de Pablo pada water bears, atau lebih formal disebut sebagai tardigrades, adalah karena jenis binatang mikroskopis ini memiliki kemampuan luar biasa untuk hidup pada lingkungan bersuhu ekstrem, baik panas maupun dingin. Tidak hanya itu, binatang ini juga mampu hidup di ruangan hampa udara, yang terkesan mustahil dibayangkan dapat dilakukan oleh setiap makhluk hidup. Ajaibnya, binatang ini mampu “mati suri” dan dapat “dibangkitkan” kembali hanya dengan pemberian air. Sifat-sifat unik dari binatang tardigrades menuntun Prof de Pablo untuk secara tidak terduga menemukan jenis kaca baru. 

image

Menurut Prof de Pablo, sifat ajaib dari tardigrades adalah mereka mampu menyelimuti diri dengan semacam molekul kaca ketika kelembaban di lingkungan sekitar mereka menghilang. Dengan kata lain, ketika tardigrades dipindahkan ke lingkungan kering, mereka akan membentuk selubung mirip kaca yang akan melindungi mereka dari kematian. Selubung mirip kaca ini akan terkelupas begitu tardigrades diberi air dan mereka akan “hidup” kembali. 

Fakta mengenai tardigrades menginspirasi Prof de Pablo dan lima rekan peneliti lain dari University of Chicago, University of Wisconsin, dan Perancis untuk membuat dan merekayasa molekul kaca dengan proses penguapan-pengendapan untuk menciptakan jenis kaca baru. Jenis kaca baru ini diharapkan akan meningkatkan efisiensi pada dioda pemancar cahaya (LED), serat optik, dan sel surya. Eksperimen yang digunakan pada penelitian ini menggunakan deposisi uap. Para peneliti membuat molekul kaca dengan cara memanaskan bahan sampel yang nantinya akan menguap dan mengembun serta tumbuh pada permukaan bidang uji.

Menurut Ivan Lyubimov, seorang ahli molecular engineering pada University of Chicago, eksperimen ini masih membutuhkan beberapa interpretasi mengenai konfigurasi molekul kaca yang dihasilkan, tetapi jelas sudah bahwa tim peneliti sudah mampu mengidentifikasi dan mengetahui dasar dari konfigurasi molekul kaca tersebut. Para peneliti yakin bahwa dalam waktu dekat, jenis molekul kaca baru dapat diproduksi secara masal, molekul kaca yang dapat diaplikasikan pada dunia farmasi dan industri makanan, terkait dengan kemampuannya untuk menjaga kandungan protein dan sel dari kerusakan tanpa harus melalui proses pendinginan.

Credit: University of Chicago, NYTimes, Wikipedia: Tardigrade.

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply