BIOMIMIKRI : INOVASI YANG TERINSPIRASI OLEH ALAM

 

BIOMIMIKRI : INOVASI YANG TERINSPIRASI OLEH

ALAM

 

Tujuan

            Membuka wawasan terkait biomimikri dan melihat seberapa besar peluang yang bisa dipelajari dari kehidupan organisme lain.

 

Jawab Pertanyaan

            Biomimikri adalah praktik yang belajar dan meniru strategi yang ditemukan di alam untuk memecahkan tantangan desain manusia, serta menemukan harapan di sepanjang jalan. Dengan praktik ini kita dapat meniru strategi yang digunakan oleh spesies yang hidup saat ini. Tujuannya adalah untuk meciptakan produk, proses, dan kebijakan cara hidup baru untuk menghadapi tantangan desain secara berkelanjutan. Terdapat tiga elemen penting biomimikri, yaitu emulate (meniru), ethos, dan (Re)Connect. Emulate adalah pembelajaran berbasis penelitian ilmiah yang kemudian direplikasikan bentuk, proses, dan ekosistem alam untuk menciptakan desain yang lebih regeneratif. Ethos adalah filososfi dalam memahami bagaimana kehidupan bekerja dan menciptakan desain yang mendukung dan menciptakan kondisi yang kondusif bagi kehidupan. (Re)Connect adalah konsep menemukan nilai dalam menghubungkan pada lingkungan kita sebagai bagian dari sistem kehidupan yang saling berhubungan.

            Kajian dari biomimikri semakin menarik dan terus berkembang. Biomimikri sudah diterapkan dalam berbagai bidang, seperti agrikultur, arsitektur, konstruksi, energi, gaya, sampah makanan, kebersihan, transportasi, dan bahan kimia. Lalu mereka membuat berbagai produk yang bermanfaat bagi umat manusia.  Maka jadilah pesawat terbang, kereta cepat (bullet train), kincir angin, yang lebih efisien dalam kerjanya. Para insinyur dan arsitek kini mendisain banyak produk-produknya berdasarkan apa yang mereka pelajari dari alam. Termasuk gedung bertingkat hemat energi yang dibangun di Zimbabwe Afrika. Arsiteknya mengambil inspirasi cooling system sarang rayap.

 

Nama spesies hewan/tumbuhan yang menjadi sumber inspirasi.
1	Kingfisher (Alcedinidae)	Burung Pekakak
2	Mosquito (Culicidae)	Nyamuk
3	Humpback Whale (Megaptera novaeangliae)	Paus Bungkuk
4	Shark (Selachimorpha)	Hiu
5	The Beetle (Coleoptera)	Kumbang
6	Woodpecker (Picidae)	Burung Pelatuk
7	Squid (Loligo indica)	Cumi-cumi
8	Termites (Isoptera)	Rayap
9	Burrs (Xanthium strumarium)	Gerinda
10	Albatross Bird (Diomedeidae)	Burung Albatross

 

 

Bidang yang memanfaatkan biomimikri tersebut
1	Kingfisher	Transportasi (Kereta Shinkansen)
2	Mosquito	Kesehatan (Jarum Suntik)
3	Humpback Whale	Transportasi (Turbin Angin)
4	Shark	Gaya (Pakaian Renang)
5	The Beetle	Sistem pemanen air dari udara
6	Woodpecker	Transportasi (Peredam Kejut)
7	Squid	Kamuflase
8	Termites	Sistem Ventilasi
9	Burrs	Velcro
10	Albatross Bird	Transportasi (Pesawat)

 

Permasalahan yang dihadapi sebelum memanfaatkan biomimikri
1	Kereta Shinkansen	Setiap kereta Shinkansen akan memasuki terowongan dengan sangat cepat namun seakan akan meledak dengan ledakan yang sangat keras ketika keluar terowongan. Penduduk setempat melaporkan mendengar suara benturan hingga 400 meter dari rel kereta api.
2	Jarum Suntik	Sekitar 10 persen orang Amerika menderita ketakutan akan jarum suntik yang dapat mencegah mereka mendapatkan vaksin.
3	Turbin angin	Turbin angin konvensional banyak mengandalkan desain aerodinamis yang relatif standar untuk mendapatkan daya angkat kincir maksimal dan daya gesek minimal.
4	Pakain Renang	Kulit hiu ditutupi dengan yang namanya dentikel. Gerakan Dermal Denticles (alur-alur kecil pada hiu) menciptakan zona tekanan rendah dan mengurangi gaya gesek dengan air sehingga memungkinkan hiu untuk “tertarik” ke arah depan dengan lebih mulus dan cepat.
5	Kumbang	Kumbang Namibia hidup di area gurun Afrika yang sangat gersang. Namun kumbang ini memiliki retasan evolusioner untuk membantunya mengeluarkan air. Kumbang ini mampu mengembunkan uap udara yang sangat tipis di sekitarnya menjadi tetesan air di cangkangnya. Pola titik-titik pada cangkang kumbang namibia memungkinkan air untuk mengalirkan air dari arah punggung menuju kepala dan mulut kumbang sehingga kumbang dapat minum air.
6	Burung Pelatuk	Burung pelatuk dapat mematuk batang pohon hingga sebanyak 22 patukan per detik. Namun, mereka dapat menahan guncangan patukan karena burung pelatuk memiliki peredam kejut alami atau sistem pereda guncangan alami.
7	Cumi-cumi	Cumi-cumi, seperti semua Cephalopoda, mampu bersinar (bioluminescence) serta mengubah warna kulit mereka. Kapasitas penyamaran ini memungkinkan mereka untuk bersembunyi dari predator, sementara bioluminescence memungkinkan mereka untuk berkomunikasi dengan dan / atau menarik pasangan. Perilaku kompleks ini dihasilkan oleh jaringan khusus sel kulit dan otot.
8	Rayap	Sistem ventilasi yang rumit. Di beberapa tempat terpanas di bumi ini, gundukan rayap tetap sangat dingin karenaa menggunakan jaringan kompleks kantong udara yang disengaja membuat sisten ventilasi alami sendiri.
9	Velcro	Berdasarkan pengamatannya bagaimana tanaman Burrs menempel pada bulu anjing dan celananya. Pengamatan pada mikroskop memperlihatkan banyak kait kecil pada tanaman tersebut. Ketika anjing bergesekan dengan tanaman, kait ini akan menempel pada rambutnya dan sangat sulit untuk dilepaskan.
10	Burung Albatross	Kemampuan terbang burung albatross memberikan inspirasi untuk mendesain pesawat canggih yang mampu terbang efisien. Dengan metode terbang yang melambung tinggi dinamis, burung yang memiliki lebar sayap 3,7 meter ini mampu terbang ribuan kilometer tanpa mengepakkan sayapnya sama sekali. Maka tak mengherankan albatross dinobatkan sebagai ahlinya penerbangan efisien.

 

Keuntungan yang diperoleh setelah mengadopsi biomimikri
1	Kereta Shinkansen	Nakatsu memberi keretanya paruh baja setinggi 50 kaki yang dapat memecahkan kebisingan dan membuat kereta Shinkansen sekitar 15 persen lebih efisien.
2	Jarum Suntik	Menerima suntikan dari jarum suntik tanpa rasa sakit dan efektif digunakan dalam pemeriksaan bedah saraf.
3	Turbin angin	Menghasilkan pisau biomimetik kekuatan paus membantu menghasilkan kekuatan yang sama pada 10 mil per jam. Angkatan Laut juga menggunakan sirip model sirip biomimetik ini berguna mengurangi hambatan hampir sepertiga dan meningkatkan pengangkatan berdasarkan persen berat paus secara keseluruhan.
4	Pakain Renang	Biomimetik kulit hiu dimasukkan ke dalam sederet pakaian renang pada Olimpiade 2008, namun teknologi ini dilarang dalam kompetensi olahraga.
5	Kumbang	MIT mengembangkan sebuah teknologi yang mampu memanen air dari udara juga sedang menciptakan sebuah struktur yang dapat digunakan sebagai pendingin dan bahkan dapat membersihkan tumpahan racun secara otomatis.
6	Burung Pelatuk	Berdasarkan multi-struktur yang ada pada burung pelatuk, para insinyur menerapkan sistem peredam guncangan pada pengembangan Black-box (kotak hitam) pada pesawat yang memungkinkan kotak hitam lebih tahan guncangan keras.
7	Cumi-cumi	Para peneliti telah mengembangkan perangkat serupa yang mampu mendeteksi sekelilingnya dan mencocokkan lingkungan ini hanya dengan hitungan detik. Prototipe awal ini menggunakan grid menggunakan actuator yang fleksibel, pixelated, sensor cahaya, dan reflector. Ketika sensor cahaya mendeteksi perubahan di sekitarnya, sinyal dikirim ke diode yang sesuai. Ini menciptakan panas di area yang kisi termokromatik kemudian berubah warna. “Kulit” buatan ini dapat memiliki aplikasi militer dan komersial di jalan.
8	Rayap	Teknisi konveksi di Zimbabwe membangun sebuah pusat perbelanjaan berdasarkan sisten konveksi alami. Saat ini, sistem tersebut menggunakan energi 10 persen lebih sedikit daripada si stem tradisional..
9	Velcro	Velcro memiliki cara kerja yang sama dengan tanaman duri tersebut, velcro berisi permukaan 'kait' dan permukaan 'loop'. Ketika kedua permukaan ini bersentuhan serta disertasi dengan sedikit tekanan, maka kait-kait tersebut akan menempel dengan loop sehingga menghasilkan ikatan fisik yang kokoh. Selain itu Velcro dapat dengan mudah dilepaskan menarik kedua permukaan tersebut sehingga terpisah antara lapisan 'kait' dan 'loop'. Velcro memiliki aplikasi yang beragam, termasuk untuk peralatan tahan gempa, peralatan rumah tangga, dan furnitur.
10	Burung Albatross	Burung ini pertama-tama terbang rendah di permukaan, namun tiba-tiba dia menuju ke arah angin untuk mencapai posisi yang lebih tinggi. Beberapa insinyur mengerjakan konsep pesawat yang terinspirasi dari burung-burung. Wright bersaudara menerbangkan pesawat mesin pertama yang lebih berat dari udara dalam penerbangan terkontrol dan berkelanjutan. Teknologi ini melanjutkan untuk mendefinisikan udara pada abad ke-20, dan teknologi teknologi udara masih terlihat sampai saat ini.

 

Lampiran

Gambar 1  Ban Airless

Sumber : valleychevy.com

Simpulan

            Biomimikri adalah praktik meniru strategi yang ditemukan di alam untuk memecahkan tantangan desain manusia. Alam merupakan satu-satunya model berkelanjutan yang telah bekerja dalam jangka waktu yang lama. Peluang untuk mempelajari kehidupan organisme lain sangat besar dan terbuka bebas. Siapa saja bisa mempelajarinya dan untuk kedepannya masih terdapat banyak hal yang mungkin dapat dipecahkan dengan praktik biomimikri.