Pakaian selam baru yang dicetak 3D memungkinkan kecoa cyborg bernapas di bawah air selama tiga jam
Jika seseorang terjebak di bawah reruntuhan zona gempa yang banjir dan berlumpur, hal terakhir yang mereka harapkan akan datang untuk menyelamatkan mereka adalah seekor kecoa raksasa. Dalam perkembangan yang menarik, para ilmuwan telah membuat “pakaian selam” yang dicetak 3D untuk kecoa cyborg yang dikendalikan dari jarak jauh. Universitas Teknologi Nanyang (NTU) di Singapura dan Universitas Waseda di Jepang menyatakan bahwa peralatan inovatif ini dapat memungkinkan serangga bernapas, bertahan hidup, dan bernavigasi di bawah air atau di lingkungan rendah oksigen hingga tiga jam. Hal ini berpotensi mengubah serangga cyborg di darat menjadi alat amfibi yang ideal untuk misi pencarian dan penyelamatan di zona bencana banjir. Mengatasi hambatan air Dalam beberapa tahun terakhir, ahli robotik telah meretas kecoak. Hal ini dilakukan dengan memasang ransel elektronik mini dan memasang elektroda ke antena serangga, dan dengan meminta petugas secara nirkabel mendorong mereka ke kiri atau ke kanan. Namun, ada satu tantangan: robot bio-hibrida ini tidak bisa berenang atau bernapas di bawah air, sehingga lingkungan yang tergenang air tetap tidak bisa dilewati. Kecoa bernapas melalui lubang mikroskopis di sepanjang tubuhnya yang disebut spirakel. Jatuhkan kecoak cyborg ke dalam pipa drainase yang banjir, genangan air yang dalam, atau reruntuhan yang terendam badai, dan ia akan mati lemas dalam beberapa menit. Tim teknik perlu merancang tangki oksigen yang tidak membebani serangga. Oleh karena itu, sistem pendukung kehidupan kimiawi yang ringan dan mandiri dirancang untuk menghasilkan oksigen melalui reaksi kimia. Pendekatan ini meminimalkan beban fisik, memberikan pasokan pernapasan yang layak tanpa membebani serangga. “Tantangan teknis utama adalah membangun sistem yang kecil, ringan dan cukup fleksibel untuk dipakai serangga, namun tetap menghasilkan cukup oksigen untuk pergerakan bawah air dalam jangka waktu lama,” kata Profesor Shinjiro Umezu, Fakultas Sains dan Teknik Kreatif, Universitas Waseda. “Pendekatan kami menggabungkan cangkang kedap air yang lembut dengan generator oksigen kimiawi yang sederhana namun andal. Hal ini memungkinkan serangga mempertahankan mobilitas alaminya sekaligus terlindungi dari lingkungan yang biasanya tidak dapat bertahan hidup,” tambah Umezu. Sistem ini menghasilkan udara yang dapat bernapas saat bepergian menggunakan ransel resin cetak 3D berukuran 10×10 milimeter. Di dalamnya, spons kecil yang dilapisi mangan dioksida bertindak sebagai katalis, yang terus memecah hidrogen peroksida cair yang disuntikkan. Reaksi kimia terkontrol ini melepaskan gas oksigen, yang kemudian dikirim langsung ke spirakel serangga melalui empat tabung silikon lembut, sekaligus menutup air sepenuhnya. Misi pencarian dan penyelamatan Pengaturan tersebut berhasil membuat kecoak tetap aktif di dalam tabung reaksi yang terendam selama beberapa menit. Kelompok kontrol yang tidak mengenakan pakaian tersebut tenggelam dengan cepat. Khususnya, tabung silikon melekat erat pada spirakel dada dan dapat dikupas tanpa menyebabkan cedera atau efek buruk pada spesimen. Selama pengujian di laboratorium, kecoak yang mengenakan jas tersebut menunjukkan kelincahannya dengan menavigasi rintangan yang mencakup ruangan berisi karbon dioksida dan terowongan yang seluruhnya tergenang air. Dilaporkan, cyborg mempertahankan kecepatan tinggi di kedua medan, bergerak dengan kecepatan 87,5 milimeter per detik di darat dan hampir tidak melambat hingga 78,4 milimeter per detik di bawah air. Peningkatan amfibi ini sangat penting untuk tanggap darurat modern. Lokasi bencana yang sebenarnya jarang sekali kering. Hujan deras dan pipa-pipa pecah mengubah infrastruktur yang runtuh menjadi rawa-rawa yang sempit dan setengah terendam. Kecoak cyborg telah terlihat beraksi di lapangan, membantu upaya penyelamatan saat terjadi gempa bumi berkekuatan 7,7 skala richter di Myanmar. Kemampuan menyelam baru ini memastikan mereka tidak akan terhenti oleh banjir bandang. Selanjutnya, tim peneliti berencana untuk meningkatkan setelan tersebut dengan mengintegrasikan sensor termal dan sistem navigasi langsung ke dalam desainnya. Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature Communications.
Diterbitkan : 2026-07-06 13:13:00
sumber : interestingengineering.com
