Tidak setiap hari liburan menyelam membuka jalan bagi kemungkinan inovasi teknologi, apalagi yang melibatkan kotoran telinga. Namun, justru itulah yang terjadi pada Alexis Noel.
Kandidat PhD teknik mesin di Institut Teknologi Georgia menggambarkan perjalanan selam scuba-nya, telinga tersumbat pacarnya berikutnya, dan pelakunya — kotoran telinga — yang membuat air terperangkap di belakang gendang telinganya kepada profesornya, David Hu. Dalam waktu singkat, keduanya terlibat dalam diskusi rinci tentang zat lengket.
Lalu muncul: Apa lagi yang bisa dipelajari dari kotoran telinga?
Penasaran, Noel menjelaskan bahwa bahan lilin terus "ditekan dan dibentuk" menjadi berbagai bentuk karena gerakan rahang yang memaksa saluran telinga untuk bergoyang antara bentuk oval dan bulat. Perubahan-perubahan ini pada akhirnya mematahkan kotoran telinga, akhirnya menyebabkannya jatuh dari telinga Anda (meskipun dalam bentuk sangat kecil, potongan-potongan yang hampir tidak terlihat).
Ketika berbicara tentang kemampuan kotoran telinga untuk menyaring partikel debu, dia mengatakan bahwa kotoran itu menyaring debu dengan baik sebelum keluar dari telinga. Proses ini dimulai ketika kotoran telinga melapisi rambut telinga dan menciptakan struktur seperti web. Struktur ini, ia menjelaskan, "sangat mungkin" ditemukan di dalam telinga semua mamalia dan berperan dalam pengumpulan debu.
"Ketika udara bersirkulasi masuk dan keluar dari telinga, partikel-partikel debu tersangkut oleh cairan lengket, " kata Noel. Kotoran telinga akhirnya menjadi jenuh dengan debu, menyebabkannya kemudian patah dan jatuh dari telinga.
Orang biasanya menggunakan kotoran telinga untuk kapas. Tetapi Noel bertanya-tanya, mungkinkah ada penggunaan praktis untuk itu di luar saluran telinga?
"Saya membayangkan penyaringan udara rumah, " kata Noel tentang satu aplikasi yang mungkin, mengacu pada unit AC dan filter udara portabel. "Saring seperti kotoran telinga bisa bertahan lebih lama dari filter tradisional."
Dia dan peneliti sarjana saat itu Zac Zachow mulai memeriksa sifat cairan kotoran babi, anjing, domba, dan kelinci. Mempelajari kotoran telinga binatang, alih-alih manusia, berarti menghindari sejumlah besar dokumen yang diperlukan untuk yang terakhir, memungkinkan mereka untuk bekerja lebih cepat. Harapan mereka adalah bahwa sifat cairan akan berfluktuasi di antara masing-masing hewan, tetapi apa yang mereka temukan mengejutkan.
Alexis Noel dan timnya mengumpulkan dan mempelajari sampel kotoran telinga dari berbagai hewan. (A. Noel, Z. Zachow dan D. Hu, Georgia Tech) "Kami mengumpulkan sampel dari hewan mati dari laboratorium lain yang bekerja sama dengan Georgia Tech, " kata Noel. Dia menjelaskan bahwa kekentalan kotoran telinga mereka adalah “persis sama apakah itu dari kelinci kecil atau babi besar. Sifat cairannya identik. ”Terlepas dari kontaminan (kotoran, kotoran, debu, dll.), Kotoran telinga terus mengalir di dalam telinga.
Noel merasa menarik bahwa kotoran telinga hewan besar memiliki sifat yang sama dengan yang lebih kecil, tetapi dia tidak sepenuhnya terkejut, mengingat cairan seperti lendir atau darah biasanya tetap konsisten di seluruh hewan.
Sekarang dipersenjatai dengan informasi tentang sifat cairan kotoran telinga, Noel berencana untuk menilai kapasitas penampung debu maksimal dari kotoran telinga — baik manusia maupun hewan. Dia ingin tahu tentang "berapa banyak debu yang diperlukan untuk mencapai kondisi yang rapuh itu."
Kemudian muncul penggalian data. "Kami akan mencari titik fraktur untuk sampel kotoran telinga dengan berbagai konsentrasi debu, " jelasnya. "Kami akan menambahkan debu ke sampel kotoran telinga, mengamati apakah fraktur terjadi, dan merencanakan titik fraktur versus konsentrasi debu." Noel menambahkan bahwa ini dapat memberikan informasi tentang umur panjang sistem penyaringan di masa depan.
Kotoran telinga manusia efektif dalam mengumpulkan debu karena menciptakan jaring di sekitar bulu telinga. (A. Noel, Z. Zachow dan D. Hu, Georgia Tech) Dengan penelitian yang sedang berlangsung, memakukan aplikasi potensial, pada saat ini, agak terlalu dini, Noel menjelaskan. Dia terus membayangkan sistem penyaringan udara rumah yang menggabungkan zat mirip kotoran telinga yang dioptimalkan untuk kapasitas debu dan titik fraktur maksimum. Tetap saja, rodanya berputar. Sebagai penggemar ruang avid, dia berkata dia akan "senang untuk diterapkan ke beberapa ruang" aplikasi suatu hari.
Beth Rattner, direktur eksekutif Institut Biomimikri yang berbasis di Missoula, senang mengetahui penelitian Noel.
“Kami selalu senang mendengar tentang keterlibatan ilmuwan dengan peluang penelitian baru dan bagaimana mereka dapat menginspirasi teknologi kreatif yang lebih berkelanjutan, ” kata Rattner. “Sangat menarik bahwa ini melibatkan kotoran telinga, sesuatu yang kita semua hidupi setiap hari tetapi jarang dipikirkan. Mudah-mudahan suatu hari nanti kami akan memberi tahu pembaca kami di AskNature.org tentang filter udara berteknologi tinggi yang terinspirasi oleh kotoran telinga, bersama dengan filter air yang terinspirasi oleh protein whale baleen dan aquaporin. "
AskNature.org adalah situs web Biomimicry Institute yang memungkinkan komunitas untuk menemukan, membuat dan menciptakan strategi dan solusi desain berkelanjutan, yang semuanya terinspirasi oleh alam.
Selama di Biomimikri 3.8 — organisasi saudara perempuan Institut — Mark Dorfman telah bekerja sebagai ahli kimia biomimikri selama 10 tahun. Penelitian kotoran telinga Noel membuatnya berpikir tentang ubur-ubur, semua hal.
Ketika ubur-ubur memompa tubuh mereka, ia menjelaskan, mereka menghasilkan vortisitas yang menciptakan aliran spesifik. Ini mungkin berarti bahwa sistem penyaringan debu di masa depan mungkin dapat melibatkan tabung seperti stinger yang ditangguhkan, yang bekerja bersama-sama dengan zat seperti kotoran telinga, semua dalam upaya untuk mengarahkan, menangkap dan menyaring partikel dengan tepat.
Dorfman juga tertarik dengan karakteristik rontoknya kotoran telinga, yang menurutnya mungkin membawa beberapa nilai komersial potensial.
"Proses industri seringkali berkelanjutan, daripada batch, jadi mematikan operasi untuk membersihkan sistem filtrasi adalah sesuatu yang coba dihindari oleh manajer operasi, " katanya. “Itulah sebabnya gagasan zat lengket yang memerangkap partikel di udara sering kali bukan pilihan yang diinginkan untuk dikejar. Namun, jika zat lengket mengubah sifatnya pada kejenuhan dengan partikulat sehingga akan terlepas dari substrat seperti web mana pun yang melekat padanya, saya pikir itu mungkin menarik minat sebagai solusi yang layak. "
Roda Dorfman juga berputar.
“Mungkin ada sistem di mana zat mirip kotoran telinga diaplikasikan dalam lapisan, sehingga ketika lapisan permukaan menjadi jenuh dan jatuh, lapisan penangkap partikel baru yang segar terpapar, ” katanya. "Saya masih kagum dengan fakta bahwa alam selalu mengungkapkan strategi baru yang mengejutkan untuk menginspirasi solusi untuk tantangan industri modern."
Bagi Noel, pencarian solusi di alam tidak berakhir di earwax. Dia menjelajahi lidah kucing. Noel bahkan beruntung mengamati lidah harimau, keadaan yang muncul setelah harimau Kebun Binatang Atlanta, Kavi, meninggal akhir tahun lalu.
Lidah kucing ditutupi duri fleksibel yang memegang kusut berbulu dan memisahkannya. Studi tentang kekuatan tusukan berperan dengan semua ini, kata Noel.
“Kami membayangkan semacam aplikasi sikat pembersih yang unik dan mudah dibersihkan yang berasal dari pekerjaan lidah kucing ini, ” kata Noel. "Saya bisa membayangkan sikat manusia atau hewan peliharaan dengan mudah, tetapi kita juga akan melihat ke dalam aplikasi alternatif seperti teknologi pembersih karpet."
Semua penelitian ini tentu saja menarik, untuk sedikitnya. Kemana perginya dari sini?
Katakan saja kita pasti akan mencari tahu untuk detail di masa depan.
