Buat Robot, Ilmuwan Belajar dari Gurita

Hewan sering menjadi inspirasi ilmuwan mengembangkan teknologi maju. Kelenturan gerak tentakel menjadi inspirasi pembuatan robot.

Alam sering menjadi inspirasi ilmuwan. Peneliti di Amerika Serikat mempelajari gurita untuk merancang robot. Hasil penelitian terbaru menunjukkan, gurita memiliki anggota tubuh paling fleksibel di alam.

Kompas

Mastuti (49), warga Desa Linau, Kecamatan Maje, Kabupaten Kaur, Bengkulu, menjemur gurita, Rabu (9/11/2011). Kelenturan tentakel gurita menjadi inspirasi pembuatan robot.

Kantor berita China, Xinhua, Senin (7/12/2020), mengutip penelitian yang diunggah di situs web Universitas Chicago (UChicago), Amerika Serikat (AS).   Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal Scientific Reports.

Para peneliti di Marine Biological Laboratory (MBL) yang berafiliasi dengan UChicago merekam aktivitas 10 gurita selama berbulan-bulan sembari memberikan mereka berbagai tantangan dan mencatat 16.563 contoh gerakan lengan-lengan tersebut.

Kedelapan lengan tersebut dapat melakukan empat jenis deformasi, yaitu menekuk, memelintir, memanjang, dan memendek, di sepanjang lengan mereka. Setiap jenis gerakan juga dapat diterapkan dalam berbagai orientasi, yaitu kiri, kanan, atas, bawah, 360 derajat, dan lainnya.

Yang diperhatikan adalah gerakan memutar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam yang dapat terjadi di setiap lengan saat menekuk, memendek, atau memanjang. Lengan kuat yang berkelok-kelok ini sangat fleksibel menurut standar apa pun.

Analisis terperinci ini dapat membantu memandu langkah selanjutnya dalam menentukan kontrol saraf dan koordinasi lengan gurita, serta dapat mengungkap prinsip desain yang dapat menginspirasi penciptaan robot lunak generasi mendatang.

”Analisis terperinci ini dapat membantu memandu langkah selanjutnya dalam menentukan kontrol saraf dan koordinasi lengan gurita, serta dapat mengungkap prinsip desain yang dapat menginspirasi penciptaan robot lunak generasi mendatang,” kata salah satu penulis dan ilmuwan senior MBL Roger Hanlon.

Saat ini sebagian besar lengan robot memerlukan materi keras dan persendian dengan banyak konfigurasi yang seluruhnya memiliki keterbatasan.

Gurita menyuguhkan model baru untuk desain robot masa depan. Lengan gurita memiliki fungsi yang mirip dengan lidah manusia dan belalai gajah, yaitu hidrostat berotot yang menggunakan otot yang tidak dapat dimampatkan dalam pengaturan berbeda untuk menghasilkan gerakan.

Penelitian ini memberikan dasar untuk menyelidiki kontrol motorik seluruh lengan gurita. Lengan robot yang lembut dan sangat fleksibel dapat memungkinkan banyak aplikasi baru, misalnya memeriksa lingkungan yang tidak terstruktur dan berantakan, seperti bangunan yang roboh atau pemeriksaan medis yang lebih lembut pada saluran pencernaan atau saluran pernapasan.

Kompas

Pembeli memilih ikan dan gurita yang dikeringkan dengan cara dijemur di Kecamatan Sampoiniet, Kabupaten Aceh Jaya, Aceh, Selasa (26/2/2013). Teknik isap tentakel gurita menjadi inspirasi ilmuwan untuk transplantasi jaringan lunak.

Selain menjadi inspirasi pembuatan robot, kemampuan isap tentakel gurita juga menjadi inspirasi ilmuwan. Hyunjoon Kong dan Byoung Soo Kim, peneliti dari Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler, Universitas Illinois, AS, melaporkan hasil penelitian di jurnal Science Advances, 16 Oktober 2020.

Penelitian bersama rekan-rekannya itu berjudul ”Manipulator Elektrotermal Lunak Memungkinkan Pengangkutan dan Penanganan Sel atau Lembaran Jaringan Tipis dan Perangkat Bioelektronik yang Aman”.

Hyunjoon Kong menjelaskan, selama beberapa dekade terakhir, sel atau lembaran jaringan semakin banyak digunakan untuk merawat jaringan yang terluka atau sakit. Aspek penting dari operasi transplantasi jaringan, seperti operasi transplantasi jaringan kornea, adalah operasi  dan transplantasi jaringan lunak yang aman.

”Namun, penanganan zat-zat hidup ini tetap menjadi tantangan besar karena mereka rapuh dan mudah hancur saat diambil dari media kultur,” kata Hyunjoon Kong, seperti dikutip Science Daily, 16 Oktober 2020.

KOMPAS/AYU SULISTYOWATI

Gurita raksasa dari atas dengan kamera drone milik wisatawan domestik, Selasa (21/5/2019).

Mencari cara untuk dengan cepat mengambil dan melepaskan lembaran sel yang tipis dan halus tanpa merusaknya, para peneliti beralih ke hewan untuk mendapatkan inspirasi. Melihat cara gurita atau cumi-cumi dapat mengambil benda basah dan kering dari segala bentuk dengan perubahan tekanan kecil pada mangkuk pengisap bertenaga otot mereka, bukan perekat kimia yang lengket, memberi para peneliti ide.

Mereka merancang manipulator yang terbuat dari lapisan hidrogel lembut yang tahan suhu dan dipasang pada pemanas listrik. Untuk mengambil lembaran tipis, para peneliti dengan lembut memanaskan hidrogel untuk mengecilkannya, lalu menekannya ke lembaran dan mematikan api. Hidrogel mengembang sedikit, menciptakan isapan dengan jaringan lunak atau film elektronik fleksibel sehingga dapat diangkat dan dipindahkan. Kemudian mereka dengan lembut menempatkan film tipis pada target dan menyalakan pemanas kembali, menyusutkan hidrogel, dan melepaskan lembaran.

”Dengan melakukan itu, kami dapat meningkatkan keamanan dan akurasi penanganan bahan-bahan ini,” papar Hyunjoon Kong.