Pengisap gurita menginspirasi teknik baru untuk menggenggam objek di bawah air

Selama beberapa tahun terakhir, para ilmuwan Virginia Tech telah mencari inspirasi dari gurita untuk merancang teknologi yang dapat mengendalikan berbagai objek di lingkungan bawah air dengan lebih baik. Terobosan terbaru mereka adalah perekat khusus yang dapat diganti yang meniru bentuk lolipop hewan, menurut sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Advanced Science.

“Saya kagum bagaimana seekor gurita dalam satu saat bisa meraih sesuatu dengan begitu erat, lalu segera melepaskannya. Ia melakukannya di bawah air, pada benda yang kasar, melengkung, dan tidak beraturan, dan itu merupakan pencapaian yang luar biasa.” kata rekan penulis dan pemimpin kelompok penelitian Michael Bartlett. “Kami sekarang semakin dekat untuk mereplikasi kemampuan luar biasa gurita dalam menangkap dan memanipulasi objek secara tepat, membuka kemungkinan baru untuk eksplorasi dan manipulasi di lingkungan basah atau bawah air.”

Seperti disebutkan sebelumnya, menurut penulis, ada banyak contoh alami cara efektif menempel pada objek di lingkungan bawah air. Misalnya, kerang mengeluarkan protein perekat untuk menempel pada permukaan basah, sedangkan katak memiliki bantalan jari berstruktur unik yang menciptakan gaya kapiler dan hidrodinamik untuk adhesi. Namun cephalopoda, seperti gurita, mempunyai keuntungan tambahan: daya rekat yang dihasilkan oleh alat pencengkeramnya dapat dengan cepat dan mudah dibalik, sehingga makhluk ini dapat beradaptasi terhadap perubahan kondisi, menempel pada permukaan basah dan kering.

Dari sudut pandang teknik mesin, gurita memiliki sistem adhesi berbasis tekanan aktif. Tepi luar sedotan yang lebar menciptakan segel dengan badan sedotan melalui perbedaan tekanan antara ruang dan media sekitarnya. Otot-otot (yang bertindak sebagai aktuator) kemudian berkontraksi dan mengendurkan area cekung di belakang tepi untuk menambah atau melepaskan tekanan sesuai kebutuhan.

Ada beberapa upaya untuk meniru cephalopoda ketika merancang robot grippers yang lembut, misalnya. Kembali ke tahun 2022, Bartlett dan rekan-rekannya ingin melangkah lebih jauh dan menciptakan kembali tidak hanya adhesi yang dapat dialihkan tetapi juga penginderaan dan kontrol terintegrasi. Dan hasilnya adalah Delapan sarung tangansistem yang dapat dipakai untuk menggenggam objek di bawah air yang meniru lengan gurita.

Peningkatan Delapan Tantangan

Untuk daya rekat, mereka merancang batang silikon yang dilapisi membran yang dikontrol secara pneumatik, untuk meniru struktur pengisap gurita. Elemen perekat ini kemudian dikombinasikan dengan serangkaian sensor jarak optik LIDAR dan mikrokontroler untuk mendeteksi objek secara real time. Ketika sensor mendeteksi suatu objek, mangkuk pengisap akan terpicu, mensimulasikan sistem saraf dan otot gurita. Tim menggunakan sarung tangan pakaian selam neoprene sebagai dasar sarung tangan yang dapat dikenakan, menggabungkan elemen perekat dan sensor di setiap jari, dengan tabung udara fleksibel dimasukkan ke dasar elemen perekat.