Kita sering melihat hewan berjalan dengan kaki, berenang menggunakan sirip, dan berhamburan menggunakan sayap. Tetapi, apakah kalian pernah memikirkan bagaimana hewan tokek dan sejenisnya bisa merayap berjalan di dinding? Tokek mampu berjalan di dinding, atap-atap, tempat lembab, kaca, bahkan air. Pernahkah kalian bertanya-tanya, apa penyebab tokek dapat berjalan di dinding tanpa terjatuh?
Ternyata, di telapak kaki tokek terdapat satu miliar bulu perekat kecil, telapak yang dilapisi dengan rambut mikroskopis itu disebut setae. Jutaan struktur rambut yang sangat halus itu mempunyai luas permukaan lebih besar yang berfungsi sebagai tumpuan. Hal tersebut menghasilkan banyak daya tarik lemah antara molekul pada dua permukaan, sehingga menghasilkan pijakan yang aman. Selain itu, membuat dan memutuskan setae pada suatu permukaan termasuk hal mudah yang dilakukan oleh tokek. Jadi, tidak seperti lem, kaki tokek dapat menempel dan melepaskan dengan mudah. Setae ini terbagi menjadi struktur nano lebih kecil yang membentuk seperti spatula. Susunan tersebut yang menyebabkan kaki tokek menempel pada permukaan dan memberikan daya rekat yang sangat kuat.
Studi dari Taoa memaparkan bahwa setae menempel pada permukaan kontak melalui proses gaya gesekan dan gaya antar molekul yang mungkin dianggap sebagai gaya Vander waals. Gaya Van der Waals merupakan salah satu jenis gaya tarik antar molekul. Gaya ini timbul dari gaya London dan gaya antar dipol-dipol. Oleh karena itu, gaya Van der Waals dapat terjadi pada molekul polar dan non-polar. Gaya ini pertama kali diperkenalkan oleh Johannes Van der Waals (1837-1923). Konsep tarik-menarik antar molekul digunakan untuk menuruni persamaan zat dalam fase gas (Fadli Rasyid, 2015).
Dari studi di atas, para ilmuwan menjadi terinspirasi untuk membuat hal yang sama. Salah satu potensi pengaplikasian dari rambut telapak tokek tersebut adalah Spider-Man. Semua orang pasti tahu salah satu karakter superhero yang terkenal dalam dunia komik tersebut. Pada tahun 2014, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) atau badan Proyek Penelitiaan Lanjutan Pertahanan menguji GeckSkin yang terinspirasi dari tokek. Badan tersebut terinspirasi untuk memberikan kemampuan GeckSkin seperti Spider-Man kepada personel militer. Personel militer yang berbobot 220 pon itu berhasil memanjat dinding kaca setinggi 26 kaki menggunakan dua dayung panjat sambil membawa peralatan tambahan seberat 45 pon. Bukankah hal tersebut sangat menarik untuk diketahui?
Selain itu, sekelompok tim ilmuwan polimer dan ahli biologi di Universitas Massachusetts Amherst terkesan dengan kekuatan kaki tokek, kadal seberat 5 ons dapat menghasilkan gaya cengkeraman setara dengan mengangkat beban seberat 10 pon di dinding, tanpa terpeleset. Jadi, mereka menemukan dengan tepat bagaimana tokek melakukannya dan mengembangkan alat yang disebut "Geckskin", alat yang dapat menopang beban seberat 700 pon pada dinding halus.
Tim tersebut juga terdiri dari ahli biologi Duncan Irschick, seorang ahli morfologi fungsional yang telah mempelajari kemampuan memanjat dan menempel pada tokek selama lebih dari 20 tahun. Pada penelitian ini, kaki tokek dapat menempel dan terlepas dengan mudah serta tidak meninggalkan sisa lengket di permukaan. Sifat-sifat ini, yaitu kapasitas tinggi, reversibilitas, dan adhesi kering membuka peluang menarik bagi bahan sintetis bukan hanya untuk aplikasi medis dan industri, namun juga untuk memudahkan perakitan dan pemindahan barang berat sehari-hari seperti TV dan komputer.
Upaya sebelumnya untuk membuat daya rekat dan bantalan cakar mengandalkan rambut mikroskopis di jari kaki yang disebut setae. Namun, upaya untuk memindahkannya ke skala yang lebih besar telah gagal sebagian karena rumitnya kaki tokek. Kini dia, Bartlett, Crosby, dan seluruh staf Amherst College mengungkap rahasia sederhana dan elegan. Salah satu inovasi utama yang dilakukan Bartlett dan rekan-rekannya adalah mengembangkan perekat terintegrasi dengan bantalan lembut yang ditenun menjadi kain kaku, sehingga bantalan tersebut "menggantungkan" di atas permukaan untuk kontak. Selain itu, seperti halnya kaki tokek alami, kulitnya terjalin dengan "tendon" buatan, sehingga menghasilkan desain yang berperan penting dalam menjaga kekakuan dan kebebasan berputar, jelas sang peneliti.
Hal yang terpenting adalah bantalan perekat Geckskin menggunakan bahan sederhana yang digunakan sehari-hari seperti polydimethylsiloxane (PDMS), sehingga menghasilkan perekat kering yang hemat biaya dan tahan lama. Kemudian, tantangan masa depan dari studi ini adalah penelitian yang terus berkembang dan nantinya akan menjadi sebuah alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia.
Referensi:
Fadli Rasyid, M. (2015). Buku Kimia. Statistik Daerah Kecamatan Kartasura Tahun, 17--18.
Universitas Massachusetts Amherst. (2012). Kaki tokek menginspirasi lem luar biasa yang dapat menahan beban 700 pon pada dinding halus. Sains Harian.
