Kulit Sintesis Ini Bisa Berkamuflase Mirip Gurita, Kok Bisa?

Ringkasan berita:

• Ilmuwan Stanford University mengembangkan kulit sintetis yang bisa mengubah warna dan tekstur sekaligus, terinspirasi dari mekanisme kamuflase gurita dan sefalopoda, dipublikasikan di jurnal Nature.
• Teknologi ini memakai dua lapisan polimer independen untuk mengatur warna dan tekstur secara terpisah, memungkinkan empat kondisi visual berbeda yang dapat berubah dan dibalik dalam waktu sekitar 20 detik.
• Meski belum siap dipakai manusia, riset ini berpotensi diterapkan untuk kamuflase robot, wearable adaptif, hingga desain interaktif, dengan pengembangan lanjutan menuju kontrol digital dan AI.

– Sekelompok ilmuwan dari Stanford University, Amerika Serikat, berhasil mengembangkan kulit sintetis yang warna dan teksturnya dapat berubah, sehingga berpotensi digunakan untuk kamuflase agar menyerupai lingkungan sekitar.

Temuan ini dipaparkan dalam jurnal ilmiah berjudul "Soft photonic skins with dynamic texture and colour control" yang dipublikasikan di Nature.

Dalam riset tersebut, para ilmuwan menyebut kulit sintetis ini terinspirasi dari cara kerja kulit gurita dan hewan sefalopoda lainnya, seperti sotong dan cumi-cumi.

Material tersebut meniru kemampuan gurita dan sefalopoda lain yang dapat mengubah tampilan kulit, termasuk warna dan tekstur permukaannya, dalam hitungan detik untuk berkamuflase dengan lingkungan sekitar.

Kemampuan kamuflase gurita dan hewan sefalopoda lain, mengandalkan struktur kecil di kulit bernama papila.

Papila dikendalikan oleh otot untuk mengubah tekstur permukaan kulitnya, sementara sel pigmen terpisah bekerja mengatur perubahan warna.

Nah, untuk meniru kemampuan tersebut, para peneliti memanfaatkan sebuah polimer bernama PEDOT:PSS, yang akan mengembang ketika menyerap air.

Para ilmuwan menggunakan litografi berkas elektron (electron-beam lithography), yakni teknologi yang biasanya dipakai untuk mengukir pola pada chip komputer, untuk mengatur seberapa besar bagian-bagian berbeda dari polimer tersebut mengembang saat terkena cairan.

Konsep kulit sintetis yang mampu berubah warna sebenarnya telah diteliti dan diuji para ilmuwan selama bertahun-tahun. Namun, riset-riset sebelumnya umumnya hanya mampu mengubah warna atau tekstur saja secara terpisah.

Dalam riset terbaru ini, ilmuwan untuk pertama kalinya berhasil menggabungkan dua kemampuan tersebut sekaligus dalam satu material sintetis.

“Untuk pertama kalinya, kami bisa meniru aspek penting kamuflase gurita, yakni mengendalikan tekstur alami yang kompleks sekaligus mengubah pola warna secara independen,” kata Siddharth Doshi, salah satu peneliti utama dalam riset tersebut.

Cara kerja kulit sintesis berubah warna

Berbeda dari material kamuflase yang dikembangkan sebelumnya, kulit sintetis ini mampu mengendalikan warna dan bentuk permukaan secara terpisah.

Selama ini, ilmuwan kerap kesulitan menggabungkan kedua fungsi tersebut karena perubahan tekstur biasanya mengganggu cara material memantulkan cahaya.

Dalam riset ini, para peneliti memecahkan masalah tersebut dengan menciptakan dua lapisan polimer sintetis yang bekerja secara independen.

Satu lapisan berfungsi mengatur perubahan warna, sementara lapisan lainnya mengendalikan perubahan tekstur permukaan.

Satu lapisan polimer akan dilapisi dengan satu lapisan emas untuk menciptakan tekstur yang bisa berganti, antara tampilan glow (mengilap) dan matte (kesat).

Kemudian, lapisan polimer lain diapit di antara dua lapisan emas, sehingga membentuk rongga optik yang bisa menghasilkan beragam warna. Warna yang dihasilkan akan bergantung pada jarak antar lapisan emas tadi.

Dengan mengekspos masing-masing sisi kulit ke air atau alkohol isopropil, para peneliti dapat menciptakan empat kondisi visual berbeda, yakni tekstur dengan pola warna, tekstur saja, warna saja, atau tanpa tekstur dan warna sama sekali.

Peralihan antar kondisi ini berlangsung sekitar 20 detik dan sepenuhnya dapat dibalik.

"Dengan mengontrol ketebalan dan topografi film polimer secara dinamis, kita bisa menghasilkan variasi warna dan tekstur yang sangat luas dan indah," kata Mark Brongersma, salah satu ilmuwan dalam riset ini.

Ia menambahkan, penggunaan material lunak yang bisa mengembang, menyusut, dan mengubah bentuk, membuka cara baru yang sepenuhnya berbeda untuk mengatur dan memanipulasi visual suatu objek.

Stanford Ilustrasi perubahan warna dalam kulit sintetis buatan para ilmuwan.

Lantas, bagaimana kulit sintetis ini bisa berubah warna dan tekstur? Kulit sintetis ini tidak benar-benar menyerap warna atau tekstur dari lingkungan, melainkan menirukannya secara cerdas.

Warna muncul karena struktur mikro di dalam material memantulkan cahaya dengan cara berbeda, sehingga permukaannya tampak berubah warna tanpa menggunakan cat atau pigmen.

Sementara itu, tekstur dihasilkan dari lapisan bahan yang dapat mengembang dan mengerut, sehingga permukaan kulit bisa terlihat halus atau kasar sesuai kebutuhan.

Dengan mengatur kedua mekanisme tersebut, ilmuwan dapat membuat kulit sintetis ini tampak menyatu dengan lingkungan sekitarnya, mirip cara gurita berkamuflase.

Bisa dipakai untuk kamuflase manusia?

Meski terdengar futuristik, teknologi ini belum siap digunakan langsung oleh manusia untuk berkamuflase.

Salah satu keterbatasan utamanya adalah sistem kontrol yang masih mengandalkan cairan tertentu untuk memicu perubahan warna dan tekstur.

Meski demikian, para peneliti menyebut tengah mengembangkan versi lanjutan dengan kontrol digital dan kecerdasan buatan (AI).

Tujuannya agar kulit sintetis tersebut dapat menyesuaikan diri secara otomatis dengan lingkungan sekitar, tanpa perlu pemicu berupa cairan.

Ke depan, teknologi ini berpotensi digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari kamuflase robot, tampilan adaptif pada perangkat wearable, hingga instalasi seni dan desain interaktif.

Adapun kemungkinan penggunaan oleh manusia masih menjadi wacana jangka panjang yang memerlukan riset lanjutan dari sisi keamanan, kenyamanan, dan etika, sebagaimana dirangkum KompasTekno dari SingularityHub.

Tag:  #kulit #sintesis #bisa #berkamuflase #mirip #gurita #bisa