Konten terkait
- Para Ilmuwan Dapat Menyalakan atau Mematikan Alat Gecko yang Terinspirasi Ini Dengan Sentuhan Cahaya
Tokek tokay tampan. Foto: Ethan Knapp dan Alyssa Stark
Siapa pun yang tinggal di atau telah mengunjungi negara tropis kemungkinan besar akrab dengan kicau tokek. Kadal kecil yang ramah ini menghuni rumah dan hutan yang membentang dari Indonesia ke Tanzania hingga Republik Dominika. Mereka muncul setelah matahari terbenam, memanfaatkan penglihatan penglihatan malam mereka — yang 350 kali lebih kuat daripada manusia — dan menyambut tamu di rumah dan hotel karena mereka melahap nyamuk dan hama serangga lainnya.
Selain penduduk setempat, para ilmuwan juga menyukai kadal berwarna-warni ini. Tokek memiliki kemampuan unik di antara kadal untuk menjalankan dinding datar dan berlari cepat di langit-langit, bahkan jika permukaannya sangat halus. Para peneliti telah membingungkan kemampuan ini selama bertahun-tahun, dan lusinan laboratorium telah menguji adhesi tokek dengan harapan memanfaatkan kekuatan super ini untuk segala keperluan mulai dari robotika hingga teknologi ruang angkasa hingga obat-obatan hingga "pita tokek".
Ternyata, jari kaki tokek mengandung struktur mirip rambut yang membentuk antarmuka multi-kontak, yang berarti cengkeraman tokek dengan ribuan struktur rekat yang lebih kecil daripada yang tampak seperti satu kaki yang seragam.
Namun, kesenjangan tetap ada dalam pemahaman peneliti tentang bagaimana kaki tokek berinteraksi dengan permukaan di lingkungan alami mereka, terutama dalam kondisi kering versus basah. Para ilmuwan tahu bahwa gecko toe pads adalah superhydrophobic, atau menolak air, namun tokek kehilangan kemampuannya untuk melekat pada kaca ketika menjadi basah. Mengapa mereka tidak mengusir air dan menempel pada permukaan kaca di bawah? Demikian pula, para ilmuwan bertanya-tanya bagaimana tokek berurusan dengan daun basah di hutan selama badai hujan.
Sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences menyelidiki misteri ini. Para penulis memutuskan untuk menguji cengkeraman tokek pada berbagai bahan basah dan kering yang menarik sekaligus mengusir air. Untuk melakukan eksperimen mereka, mereka melengkapi enam tokek tokay dengan memanfaatkan seukuran tokek. Mereka menempatkan tokek ke empat jenis bahan, seperti kaca, plastik, dan zat yang dirancang untuk meniru daun tropis berlilin. Setelah memberi kadal waktu untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan baru mereka, para peneliti menerapkan tekanan menarik yang seragam pada sabuk pengaman tokek, menarik ke arah yang berlawanan dari tempat binatang itu berjalan. Akhirnya, tokek tidak bisa lagi berpegangan dan kehilangan cengkeramannya. Ini memungkinkan tim untuk mengukur kekuatan rekat yang diperlukan untuk menggusur hewan. Mereka mengulangi percobaan yang sama di bawah kondisi yang sangat basah juga.
Para penulis menemukan bahwa bahan-bahan yang lebih “dapat dibasahi” —sebuah indikasi sejauh mana suatu permukaan menarik molekul air — semakin sedikit kekuatan yang diperlukan untuk mengganggu cengkeraman cengkeraman yang menempel. Kaca memiliki keterbasahan permukaan tertinggi yang diuji para peneliti, dan tokek mudah tergelincir dari gelas basah dibandingkan dengan gelas kering. Saat bahan itu basah, air membentuk lapisan tipis dan menarik yang mencegah rambut jari kaki tokek bersentuhan dengan permukaan.
Sebaliknya, sifat keterbasahan yang rendah dari daun lilin memungkinkan tokek membentuk cengkeraman yang kokoh, bahkan dalam badai hujan, karena daun secara aktif mengusir air. Tokek berkinerja sama baiknya dalam kondisi basah dan kering di permukaan peniruan daun, para peneliti menemukan.
Bagaimana tokek berinteraksi dengan permukaan tergantung pada teori adhesi termodinamika, penulis menyimpulkan. Fitur-fitur ini ditentukan oleh gaya Van der Waals, atau jumlah interaksi yang menarik dan menjijikkan antara tokek dan karakteristik permukaan yang bersentuhan dengannya. Selama kekuatan-kekuatan yang menarik itu berkobar, tokek beruntung mendapatkan pegangan pada permukaan apa pun yang bersentuhan dengannya, terlepas dari apakah basah atau kering.
Menggunakan hasil adhesi seluruh hewan kami, kami menemukan bahwa permukaan basah yang bahkan lemah memungkinkan sistem perekat tokek tetap fungsional untuk melekat dan kemungkinan penggerak juga.
Temuan kami menunjukkan tingkat keserbagunaan dalam sistem perekat tokek yang sebelumnya tidak diperhitungkan dan menimbulkan pertanyaan yang menarik tentang prediksi evolusi, ekologi, dan perilaku.
Selain menjelaskan bagaimana adaptasi tokek membantu kadal mengatasi lingkungan alami mereka, para penulis berpikir temuan mereka dapat berkontribusi untuk merancang robot tokek sintetis baru yang dapat mengatasi kehidupan nyata tokek 'tumit kaca Achilles basah', yang mungkin berguna untuk membersihkan gedung pencakar langit jendela, memata-matai tersangka teroris, atau hanya mengganti bola lampu yang sulit dijangkau.
