Ikan "Doomsday" Laut Dalam Menginspirasi Desain Kapal Selam Senyap

Profesor teknik Universitas Cornell, Rob Shepherd, berkomitmen merancang robot bawah air besar dan senyap untuk memantau kesehatan lautan tanpa mengganggu kehidupan laut. Ia terinspirasi oleh ikan oar langka laut dalam karena mekanisme berenangnya yang unik. Tujuan penelitiannya adalah memahami bagaimana ikan tulang terpanjang di dunia ini berenang. Teknologi dorong bio-mimetik menciptakan aliran laminer yang halus, memungkinkan pemetaan bawah air dan pemantauan kehidupan laut jangka panjang.

Di bawah air, propeller militer berdenging dengan keras, dan ikan-ikan lari ke mana-mana. Untuk membangun platform pemantauan lautan yang rahasia bagi Office of Naval Research, profesor Shepherd memerlukan sistem dorong yang tidak menakut-nakuti kehidupan laut. Inspirasi datang dari ikan oar berpita yang misterius, yang bisa tumbuh hingga 26 kaki, juga dikenal sebagai "ikan doomsday". Kebanyakan makhluk laut berbad panjang berenang seperti belut dengan melengkungkan seluruh tubuhnya, sedangkan ikan oar hampir diam total. Ia sepenuhnya mengandalkan sirip punggung yang terus-menerus untuk maju dan mundur dengan senyap.

Mekanisme Gerak Unik Ikan Oar

Shepherd menuturkan: "Jika kamu berenang di Danau Cayuga di musim panas, suara perahu yang lewat sangat bising." Ia menambahkan: "Mengadopsi pendekatan bio-mimetik lebih memungkinkan interaksi yang harmonis dengan ikan." Untuk memahami bagaimana makhluk ini melakukan aksi akrobat ini, Shepherd bekerja sama dengan ictiolog pensiunan Cornell, Willy Bemis. Karena tubuh ikan oar biasanya terurai menjadi fragmen-fragmen rapuh setelah mati, mempelajari ikan oar utuh cukup sulit. Tim peneliti memanfaatkan pemindaian CT, sinar-X Smithsonian, serta anatomi detail, membedah mekanisme sirip punggung panjang ikan tersebut.

Mereka menemukan mesin alami menakjubkan tersembunyi di bawah kulit makhluk ini. Ratusan tulang sirip mirip rangka terletak pada sendi bola dan soket khusus yang beroperasi di sepanjang punggungnya, mirip "joystick" mini. Setiap tulang sirip didayakan oleh otot dan rawan khas, memberikan 360 derajat kebebasan rotasi pada setiap segmen. Membran penghubung mampu mengirimkan gelombang dorong ke arah berlawanan secara bersamaan. Mekanisme gerak unik ini memberikan ikan oar kemampuan kontrol yang sangat presisi, memungkinkannya menyesuaikan kecepatan dan arah secara instan tanpa perlu melengkungkan postur tubuhnya.

Aplikasi Nyata Teknologi Bio-mimetik

Bemis menyatakan: "Mereka mampu terus-menerus mengubah pola tulang sirip punggung mereka, dan melakukannya dengan sangat cepat." Meskipun berenang dengan sirip punggung telah berevolusi secara independen sekitar sepuluh kali pada ikan tulang, ini adalah penelitian pertama yang mendokumentasikan tulang sirip berputar mirip joystick pada spesies ini. Para insinyur kini mentransfer cetak biru biologis ini dari kertas ke aplikasi nyata. Dengan meniru kontrol fluida ikan oar, tim Shepherd berencana membangun pemantau robot besar dan senyap yang mampu mengamati satwa liar di ekosistem laut tanpa mengganggunya.

Alam menyediakan jutaan tahun pengujian evolusi, memberikan desain mekanis yang teruji pertempuran, dorong hemat energi, dan perilaku adaptif bagi robotika. Peneliti sebelumnya telah merancang berbagai robot bio-mimetik. Cicak mampu memanjat permukaan vertikal licin tanpa perekat atau sedotan, berkat rambut mikroskopis di kakinya yang disebut "setae". Mikrostruktur ini mampu menghasilkan gaya van der Waals tingkat molekuler, menempelkan tapak kaki ke permukaan sekitar. Peneliti robotika Stanford menerapkan konsep ini, membangun Stickybot, robot panjat dengan tapak kaki sintetis yang dimodelkan dari jari kaki cicak.

Material khusus memungkinkan pengapit robot menempel dengan aman pada kaca, panel licin, dan peralatan antariksa, tanpa meninggalkan residu kimia lengket.

Penelitian baru ini diterbitkan di jurnal Ichthyology & Herpetology.

Makhluk Laut Dalam Menginspirasi Teknologi Pemantauan Senyap

Mekanisme gerak ikan oar laut dalam memberikan inspirasi penting bagi desain kapal selam senyap. Gerakan sirip punggung ikan ini mampu melakukan kontrol presisi tanpa mengganggu kehidupan laut, hal yang krusial bagi pemantauan ekosistem laut. Seiring meningkatnya perhatian manusia terhadap lingkungan laut, pengembangan robot bawah air yang tidak memengaruhi kehidupan laut akan membantu memahami dan melindungi ekosistem laut dengan lebih baik. Penelitian ini tidak hanya menampilkan kebijaksanaan alam, tetapi juga memberikan arah baru bagi pengembangan teknologi robotika di masa depan.