- Kekuatan tarik serat laba-laba dapat mencapai 150 Newton per milimeter persegi, setara dengan baja.
- Para peneliti sedang mencari metode untuk memproduksi serat laba-laba secara buatan untuk mengatasi batasan produksi.
- Peneliti dari Swedish University of Agricultural Sciences telah menunjukkan bahwa protein dapat diproduksi dengan lebih efisien.
- Tim sedang mengeksplorasi aplikasi serat laba-laba dalam penggunaan medis dan melakukan pengujian terkait.
Kekuatan tarik serat laba-laba dapat mencapai 150 Newton per milimeter persegi, dan dapat menahan tekanan tersebut sebelum putus. Para peneliti sedang mengeksplorasi metode produksi serat laba-laba secara buatan, karena jumlah serat yang dihasilkan oleh setiap laba-laba relatif sedikit. Tantangan utama terletak pada mengubah protein serat cair yang ada di kelenjar khusus laba-laba menjadi serat yang nyata.
Serat laba-laba adalah bahan biologis yang dihasilkan oleh hewan dari kelas arachnida, yang umumnya ada dalam bentuk serat berbentuk benang, dengan elastisitas tinggi dan kekuatan setara dengan baja. Menariknya, serat ini ada dalam berbagai bentuk, masing-masing dengan kegunaan tertentu. Meskipun benang halus adalah bentuk yang paling umum digunakan laba-laba untuk membangun jaring, hewan ini juga menggunakan beberapa bentuk lain, seperti untuk menangkap mangsa, melindungi telur, atau sebagai tali pengaman.
Dari berbagai karakteristik, kekuatan tarik serat laba-laba sangat mencolok, dengan maksimum mencapai 15 gigapascal (GPa), yang berarti dapat menahan tekanan 150 Newton per milimeter persegi, setara dengan baja berkualitas tinggi. Karena kekuatan tarik, ketahanan, ringan, dan sifat biodegradabilitasnya, serat laba-laba memiliki potensi aplikasi yang signifikan dalam industri tekstil.
Tantangan Produksi Serat Laba-laba Secara Buatan
Karena setiap laba-laba menghasilkan serat dalam jumlah yang relatif sedikit dan tidak dapat dibudidayakan secara massal seperti ulat sutra, karena sifat kanibalistiknya, para peneliti sedang mencari metode untuk memproduksi serat laba-laba secara buatan. Profesor Sarah Stellwagen dari University of North Carolina (UNC) dalam sebuah wawancara menyatakan bahwa tantangan terletak pada mengubah protein serat cair di kelenjar khusus laba-laba menjadi serat yang nyata. “Para peneliti telah membuat sejumlah besar campuran protein, seperti yang dilakukan laba-laba, tetapi berbeda dengan laba-laba, mereka belum dapat memintal protein tersebut menjadi benang padat dalam skala yang dapat diakses publik.
”Profesor Stellwagen adalah asisten profesor di Departemen Ilmu Biologi UNC Charlotte.
Proses Produksi Serat Laba-laba
Laba-laba mencapai proses ini dengan mengalirkan cairan dari kelenjar melalui saluran sempit, mengubah lingkungan kimianya, dan merakitnya menjadi struktur padat yang disebut β-sheet. Kemudian, serat dikeluarkan dalam bentuk padat dari spinneretnya. Namun, penelitian juga telah menunjukkan beberapa kemajuan. Peneliti dari Swedish University of Agricultural Sciences (SLU) telah menunjukkan bahwa protein dapat diproduksi dengan cara yang lebih besar dan lebih efisien, yang juga membantu menurunkan biaya produksi. Peneliti Anna Rising dan Benjamin Schmuck sebelumnya telah menerima dana sebesar 200.000 Euro dari H&M Foundation dan saat ini sedang bekerja untuk memproduksi serat dan benang dari protein untuk pengujian tekstil.
Tim tersebut juga sedang mengeksplorasi aplikasi serat ini dalam penggunaan medis. Profesor Rising menyatakan, “Dukungan (dana dan program dukungan) ini memberi kami kesempatan untuk melangkah ke tahap berikutnya: melakukan lebih banyak pengujian, memperbaiki proses produksi, dan memproduksi cukup bahan untuk menguji benang dan tekstil.” Penelitian awal dari King's College London dan California State University, San Diego telah mendekode "label molekuler" yang membuat serat laba-laba lebih kuat dari baja dan lebih tahan dari Kevlar.
Potensi Masa Depan Produksi Serat Laba-laba Secara Buatan
Serat laba-laba telah menarik perhatian luas karena kekuatan dan ketahanannya yang luar biasa, terutama dalam aplikasi potensial di bidang tekstil dan medis. Seiring dengan upaya para peneliti untuk mengatasi tantangan rendahnya produksi serat laba-laba, perkembangan teknologi produksi secara buatan dapat mengubah industri terkait. Melalui perbaikan dalam produksi protein dan pengujian tekstil, diharapkan akan ada kemungkinan produksi massal di masa depan, yang akan mendorong komersialisasi bahan biologis dan memberikan pilihan baru untuk penggunaan bahan ramah lingkungan.