Inovasi kulit buatan ini bisa merasakan panas!

Sebuah penelitian terbaru yang dilakukan oleh tim peneliti gabungan antara California Institute of Technology (Caltech) bersama dengan ETH Zurich berhasil menemukan sebuah kulit buatan yang bisa mendeteksi adanya perubahan temperatur sekitar. Mereka menggunakan mekanisme yang sama dengan cara yang digunakan oleh ular berbisa saat mendeteksi mangsanya. Material ini disebutkan bakal dapat dicangkokkan ke permukaan bagian tubuh yang teramputasi, atau pada balutan perban luka untuk mendeteksi dini adanya kenaikan temperatur luka sebagai indikasi adanya infeksi pada luka.

Penelitian yang dipimpin oleh ilmuwan dari Caltech, Chiara Darario ini awalnya membuat material kayu sintetis. Namun kemudian penelitian berlanjut menjadi pengembangan sebuah material yang memberikan respon elektrik apabila terjadi perubahan temperatur sekitar. Dan ternyata material yang dimaksud berstruktur dasar pektin, sebuah molekul rantai panjang yang lazim kita temui sebagai komponen utama sel tumbuh-tumbuhan.

“Pektin sangat umum digunakan pada industri makanan sebagai bahan pembuat jelly. Jadi ini sangat mudah untuk dibuat dan juga murah,” ungkap Daraio yang seorang profesor teknik mesin dan fisika terapan di Caltech.

170130083009_1_900x600

Dari sini, para ilmuwan berlanjut membuat sebuah bahan transparan super tipis yang hanya setebal 20 mikrometer (setara dengan diameter rambut manusia) serta berbahan dasar pektin dan air. Molekul pektin pada film ini berikatan lemah dengan struktur berion kalsium.Pada saat terjadi kenaikan temperatur sekitar, ikatan ini akan terputus sehingga melepas energi listrik kecil ion kalsium. Semakin tinggi temperatur sekitar lapisan pektin ini maka akan semakin banyak ion kalsium yang terlepas, sehingga tahanan listrik akan semakin rendah.

Cara lapisan film ini mendeteksi perubahan temperatur mirip — namun tidak identik — dengan cara ular berbisa mendeteksi mangsanya, dimana ia akan mendeteksi radiasi panas mangsa di kegelapan. Jaringan syaraf organ ular akan mengalami ekspansi kanal ion jika terjadi kenaikan temperatur. kondisi ini membuat ion kalsium mengalir dan menghasilkan impuls elektris.

Sejauh ini kulit buatan hasil karya para ilmuwan ini mampu mendeteksi perubahan temperatur di kisaran 5 hingga 50 derajat Celcius, yang tentu bisa diaplikasikan pada dunia robotika maupun medis. Selanjutnya, tim ilmuwan ingin membuat kulit ini mampu mendeteksi temperatur hingga 90 derajat Celsius. Kemampuan ini akan membuat sensor pektin berguna bagi dunia industri seperti pada sensor temperatur elektronik. Untuk hal ini para peneliti harus memodifikasi proses fabrikasi lapisan film pektin sebelumnya, karena pada cara sebelumnya keberadaan air di dalam lapisan tersebut tentu akan merusak lapisan karena sifatnya yang akan menguap pada temperatur 90 derajat sehingga merusak struktur yang ada.

Credit: Science Daily

Post Author: Onny Apriyahanda

"Science is the highest Art in the universe."

Leave a Reply