TAIPANQQ – Bagi manusia, terkena tetesan air hujan mungkin hanyalah gangguan kecil. Tetapi bagi serangga kecil, terkena tetesan air hujan setara dengan orang kejatuhan bola bowling. Kekuatan Sayap Hancurkan Tetesan Air Hujan
” (Terkena) tetesan air hujan merupakan momen paling membahayakan bagi makhluk-makhluk kecil seperti mereka,” kata Sunghwan Jung, insinyur biologi dan lingkungan di Universitas Cornell di New York, Amerika Serikat.
Jung menjelaskan tetesan air hujan bisa mendatangkan malapetaka bagi serangga yang tengah terbang.
Hujan juga berbahaya bagi burung karena kehangatan tubuhnya bisa berkurang. Jadi, membatasi atau mengurangi aktivitas di saat hujan turun sangat penting bagi banyak binatang.
Meski demikian, Jung mengungkapkan beberapa jenis serangga dan tanaman memiliki kemampuan dalam mengatasi ancaman tetesan air hujan ini.
Bersama dengan Seungho Kim dan rekan peneliti lainnya, Jung mengamati dampak air yang jatuh pada sayap kupu-kupu, ngengat, dan capung.
Mereka juga meneliti dampak tabrakan air pada bulu burung gannet dan permukaan daun pohon katsura.
Untuk mengamati kemampuan binatang dan tanaman tersebut, mereka menggunakan kamera berkecepatan tinggi yang mampu menangkap pergerakan antara 5.000 dan 20 ribu frame per detik.
Pada studi sebelumnya, pengamatan serupa juga dilakukan namun pada kecepatan yang jauh lebih rendah dari tetesan air hujan sebenarnya. Umumnya, tetesan air hujan mencapai hingga 10 meter per detik.
Namun pada studi baru yang dipublikasikan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences ini, Jung dan timnya meneteskan air pada objek dengan kecepatan tinggi.
Setelah itu mereka mencatat dinamika tabrakan yang terjadi antara air dan objek. Dalam hal ini adalah sayap kupu-kupu dan permukaan daun.
Mereka menemukan bahwa ketika tetesan bertabrakan dengan permukaan daun atau sayap kupu-kupu, air akan jatuh di atas gundukan mikroskopis atau duri-duri halus yang menciptakan gelombang kejut di dalam tetesan air.
Gelombang-gelombang ini akan bertabrakan satu sama lain hingga menyebabkan tetesan air mengerut dalam pola tertentu saat menyebar di permukaan sayap kupu-kupu. Kekuatan Sayap
Sebelum tetesan ini dipantulkan, efek gelombang mendorong duri-duri halus pada sayap kupu-kupu menusuk tetesan air sehingga pecah ke dalam bentuk yang lebih kecil.
Selain duri-duri halus, sayap kupu-kupu juga memiliki lapisan lilin berukuran nano yang berfungsi memantulkan tetesan air hujan.
Kedua mekanisme ini memungkinkan kupu-kupu untuk mengurangi kontak dengan tetesan air hujan hingga 70 persen.
Selain itu, kemampuan ini juga bisa mengurangi jumlah pelepasan panas dan momentum saat terbang.
Hal ini sangat berbeda dengan serangga yang harus mengandalkan kehangatan dalam otot mereka agar bisa terbang dan menghindari predator.
” Dengan struktur dua tingkat ini – skala mikro (struktur duri yang bergelombang) dan skala nano (struktur lilin), organisme ini mampu memiliki permukaan tubuh yang super hidrofobik (anti-air),” ujar Jung.
Pemahaman lebih jauh tentang bagaimana duri-duri mikro pada sayap kupu-kupu dapat menghancurkan tetesan air hujan dapat membantu para insinyur mengembangkan bahan material anti-air yang lebih canggih.
Jung mengatakan pasar untuk produksi bahan material yang anti-air masih sangat luas. Namun dia mengingatkan jika ingin menciptakan bahan material anti-air yang terinspirasi oleh alam harus memerhatikan ketahanannya.
