Ketika kerang disebutkan, sepiring moule-frites yang bagus mungkin muncul di benak Anda, tetapi beberapa bivalvia lebih lezat daripada rasanya yang enak. Lusinan spesies kerang yang hidup di air tawar dan air asin adalah gangguan besar, dikenal karena keras kepala menempel pada batu, dermaga dan perahu dan menumpang jalan mereka ke daerah baru. Tetapi review baru dari studi di jurnal Matter menunjukkan hal yang membuat kerang begitu menjengkelkan — daya rekatnya — bisa memiliki segala macam aplikasi dalam bidang teknik.
Faktanya, Susie Nelson di NPR melaporkan bahwa kekuatan menempel kerang di bawah laut sangat mengesankan, sehingga melahirkan seluruh bidang studi yang disebut kimia yang diilhami oleh kerang. Para peneliti meninjau kemajuan terbaru yang terinspirasi oleh bivalvia, menemukan bahwa lengket kerang dapat memiliki semua jenis aplikasi, termasuk membersihkan tumpahan minyak, memurnikan air, dan menciptakan sel darah merah universal.
Mengapa kerang sangat bagus untuk menempel pada batu dan baling-baling perahu? Menurut sebuah siaran pers, bahwa kekuatan rekat berasal dari benang tipis byssus, filamen yang mereka gunakan untuk melekat pada batu dan sering disebut sebagai "janggut" kerang. Benang-benang itu menggunakan gugus asam amino yang disebut dihydroxyphenylalanine, atau DOPA, yang menggunakan beberapa trik kimia, seperti ikatan hidrogen, yang memungkinkannya untuk membentuk ikatan super-ketat dengan semua jenis substrat.
Berdasarkan benang tersebut, ahli kimia telah mengembangkan versi buatan dari perekat kerang yang disebut polydopamine, atau PDA. Dan itulah hal-hal yang ditemukan oleh para insinyur untuk kegunaan baru.
Rekan penulis studi, Seth Darling, direktur Centre for Molecular Engineering di Argonne National Laboratory, misalnya, telah bereksperimen dengan PDA untuk membersihkan logam berat dari air karena senyawa tersebut mengusir partikel bermuatan dan menarik air, NPR Nelson melaporkan. Tweaking bahan juga bisa melakukan fungsi pembersihan serupa dengan polutan organik, patogen dan dengan tumpahan minyak, sesuatu yang telah diuji dalam skala kecil.
"Jika Anda menempatkan campuran minyak-air pada membran itu, minyak akan mentransmisikan secara spontan melalui pori-pori, dan air akan tetap tertinggal, " kata Darling.
Menurut siaran pers, sekelompok ilmuwan di China juga menggunakan bahan tersebut untuk mengembangkan sel darah merah universal, yang dapat digunakan untuk siapa saja tanpa memandang golongan darah. Lapisan yang terinspirasi oleh perekat kerang yang ditempatkan pada sel darah pada dasarnya menyembunyikannya dari sistem kekebalan tubuh, yang biasanya menyerang sel darah yang tidak kompatibel. Bahan itu juga bisa memiliki aplikasi dalam pembangkit uap surya, di mana sinar matahari mengubah air menjadi uap. Proses itu dapat digunakan untuk menyuling dan mensterilkan air dan juga dapat digunakan dalam pembangkit listrik.
Insinyur kimia Georgia Tech, Blair Brettmann, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, memberi tahu Nelson bahwa aplikasi pembersihan air yang potensial itu menarik, dan bahan-bahannya juga bisa mengarah pada hal-hal, seperti perekat medis yang dapat tetap lengket di lingkungan yang basah.
Tetapi masih ada beberapa penghalang utama untuk masa depan yang terinspirasi kerang, kata rekan penulis Hao-Cheng Yang, seorang insinyur di Universitas Sun Yat-Sen.
"Meskipun kesederhanaan dan efektifitas, masih ada beberapa keterbatasan yang melekat, " kata Yang. “Kondisi alkali biasanya diperlukan untuk mewujudkan polimerisasi dopamin, sehingga tidak dapat diterapkan pada bahan yang tidak stabil di bawah kondisi alkali. Selain itu, pengendapan PDA adalah proses yang memakan waktu — dibutuhkan puluhan jam untuk membentuk lapisan yang seragam pada sebagian besar permukaan material. ”
Mungkin juga bahwa bagian dari daya rekat kerang berasal dari fakta bahwa mereka membentuk koloni padat — agregasi moluska dapat menggabungkan asam amino tertentu untuk membuat koloni itu menjadi lebih lengket. Dalam makalah itu, peneliti mengatakan dopamin mahal untuk diproduksi, jadi mereka menyarankan bahan yang digunakan para ilmuwan untuk meneliti senyawa nabati yang serupa seperti asam tannic.
Dengan kata lain, masih banyak yang harus dipelajari tentang kelengketan kerang sebelum moluska terlepas dari piring kita dan menuju masa depan yang direkayasa secara biologis.
