Terinspirasi dari Cacing: Cara Insinyur Merancang Robot Pelompat yang Memecahkan Rekor
Table of Contents
Terobosan baru dari Georgia Tech sedang mencuri perhatian di dunia teknik yang terinspirasi alam. Dengan mengambil inspirasi dari cacing parasit mikroskopis, para peneliti menciptakan robot lunak yang bisa melompat hingga 3 meter—tanpa menggunakan kaki.
Robot sepanjang 12 cm ini, terbuat dari batang silikon yang diperkuat dengan tulang punggung serat karbon, meniru gerakan nematoda—cacing gelang kecil yang dikenal karena kemampuannya melompat meski tidak memiliki anggota tubuh. Para insinyur di balik inovasi ini mempelajari rekaman video berkecepatan tinggi nematoda dan menemukan bagaimana mereka memelintir tubuhnya menjadi bentuk unik untuk menyimpan dan melepaskan energi guna melompat maju atau mundur.
Belajar dari Alam untuk Membuat Robot yang Lebih Baik
Peneliti utama Sunny Kumar, seorang sarjana pascadoktoral di Sekolah Teknik Kimia dan Biomolekuler Georgia Tech, mencatat kemampuan luar biasa cacing ini: “Mereka tidak berkaki tapi bisa melompat hingga 20 kali panjang tubuhnya. Itu seperti saya berbaring di tanah lalu melompat ke gedung tiga lantai.”
Nematoda adalah salah satu organisme paling luas di Bumi, hidup di berbagai lingkungan, dari tanah hingga di dalam tubuh hewan, termasuk manusia. Meski beberapa berbahaya, lainnya berguna di pertanian sebagai pembasmi serangga alami. Salah satu kunci kesuksesan dan efisiensi mereka adalah kemampuan melompat ke inang—sifat yang membuat tim Georgia Tech penasaran.
Artikel Lainnya : Intel : 5,000 Bytes per Detik Oleh Hacker
Memahami Mekanisme Lompatan
Dengan kamera berkecepatan tinggi, tim—bergabung dengan Victor Ortega-Jimenez dari UC Berkeley—mengamati nematoda meliukkan diri untuk melompat. Untuk lompatan ke belakang, mereka mengangkat kepala dan menekuk bagian tengah tubuh, membentuk postur seperti orang bersiap melakukan backflip. Untuk melompat ke depan, lekukan berada di ujung sebaliknya, dengan kepala menghadap lurus, meniru lompat jauh berdiri.
Pergeseran pusat massa ini memungkinkan cacing mengontrol arah lompatannya. Menurut Kumar, tidak ada organisme seukuran ini yang diketahui bisa melompat begitu efisien ke dua arah.
Yang lebih menarik adalah keberadaan lekukan di tubuhnya. Sementara lekukan biasanya bermasalah dalam sistem mekanis—seperti selang tersumbat atau kabel terpelintir—nematoda justru menggunakannya untuk menyimpan energi. Ishant Tiwari, salah satu penulis utama, menjelaskan, “Struktur tertekuk biasanya gagal. Tapi pada nematoda, itu fungsional. Itu adalah cadangan energi.”
Dari Alam ke Robot: Merancang Lompatan
Tim menggunakan data video untuk membuat model digital gerakan nematoda, lalu merancang robot yang bisa menirukan lompatan tersebut. Prototipe awalnya lunak tetapi kurang bertenaga, sehingga tim memperkuatnya dengan serat karbon untuk menyimpan dan melepaskan energi lebih efisien. Hasilnya: robot yang bisa melompat hingga 3 meter ke udara—berkali-kali lipat tinggi tubuhnya.
Bekerja di lab Profesor Madya Saad Bhamla, para peneliti menunjukkan bahwa lekukan robot ini bekerja seperti nematoda, memungkinkan lompatan berulang dengan tenaga besar. Robot menyimpan energi dalam posisi tertekuk dan melepaskannya secara eksplosif, menghasilkan gerakan cepat dan terarah.
Mengapa Robot Ini Penting
Implikasinya sangat besar. Robot seperti ini bisa merevolusi penjelajahan medan sulit—seperti misi pencarian dan penyelamatan di zona bencana atau eksplorasi planet di bulan atau Mars. Desainnya sederhana, hemat biaya, dan sangat tangguh.
“Robot pelompat baru-baru ini dikirim ke bulan, dan lainnya sedang dikembangkan untuk operasi penyelamatan di mana gerakan tradisional tidak mungkin,” kata Kumar. “Dengan meniru desain alam yang paling efisien, kita bisa menciptakan mesin adaptif yang bertahan di lingkungan tak terduga.”
Robot ini bukan sekadar lompatan dalam teknik. Ini adalah lompatan dalam cara kita memandang robotika lunak, biomekanika, dan masa depan gerakan.
Gambaran Lebih Besar dalam Desain Robotik
Di luar fungsionalitas, tim peneliti yakin proyek ini dapat menginspirasi desain sistem robotik masa depan yang menjelajahi permukaan kompleks. Robot pelompat—terutama yang lunak seperti ini—bisa menghadapi permukaan tidak rata, celah, atau medan rapuh tanpa roda atau kaki.
Lebih jauh, proyek ini mungkin memengaruhi perkembangan ilmu material. Memahami cara menciptakan struktur yang menyimpan dan melepaskan energi secara efektif bisa mengarah pada inovasi di luar robotika, seperti sistem energi atau perangkat medis yang lebih baik.
Kesimpulan: Lompatan Besar untuk Robot Mungil
Robot pelompat tinggi ini bukan sekadar pencapaian mengesankan—ia adalah solusi praktis terinspirasi alam untuk tantangan dunia nyata. Dengan mempelajari cacing kecil, insinyur Georgia Tech mungkin telah membuka jalan bagi kelas baru robot bergerak yang mampu bergerak luar biasa ke segala arah, di permukaan apa pun.
Seperti kata Kumar, “Lab kami terus menemukan cara menarik alam menyelesaikan tugas—dan kami membangun robot untuk menyainginya.”
Baca Juga : NY Times
