C. Teknologi
yang Terinspirasi dari Struktur Jaringan Tumbuhan
Struktur organ dan jaringan tumbuhan tersebut
menginspirasi manusia untuk mengembangkan teknologi yang memiliki banyak
manfaat bagi manusia.
1. Panel Surya (Solar Cell)
Panel surya merupakan alat yang dapat
mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Ketika cahaya matahari mengenai
permukaan panel surya menyebabkan elektron pada panel
surya bergerak melalui suatu konduktor dan menjadi arus listrik. Mekanisme
kerja panel surya ini terinspirasi oleh mekanisme fotosintesis yang terjadi
pada daun tumbuhan.
Pada proses fotosintesis juga dibutuhkan cahaya
dan zat hijau daun yang disebut klorofil. Melalui fotosintesis ini dihasilkan
oksigen (O2) dan glukosa (C6H12O6). Saat daun terkena sinar matahari klorofil akan menyerap energi cahaya.
Elektron pada kompleks klorofil akan bergerak melalui suatu saluran dan
menyebabkan muatan positif ikut bergerak. Muatan positif ini selanjutnya
bergerak menuju kompleks enzim yang berfungsi menghasilkan energi kimia berupa
ATP dan NADPH. Energi ATP dan NADPH ini selanjutnya akan digunakan untuk
mengubah CO2 menjadi glukosa. Klik disini
2. Sensor Cahaya
Ketika kamu mengamati lampu
penerangan jalan, beberapa lampu penerangan jalan tersebut ada yang dapat
menyala sendiri ketika menjelang malam dan mati sendiri saat menjelang pagi
tanpa harus dinyalakan dan dimatikan secara manual. Lampu penerangan jalan
tersebut mampu menyala dan mati secara otomatis karena dilengkapi dengan sensor
cahaya yang disebut fotoresistor atau light-dependent resistor (LDR) dan
sakelar pengatur on dan off. Fotoresistor ini mampu mendeteksi ada dan tidak adanya
cahaya di lingkungan sekitar. Fotoresistor ini merupakan resistor atau hambatan
listrik yang dapat diubah nilai hambatannya melalui penyinaran cahaya. Hambatan
listrik dari fotoresistor ini akan berkurang jika terkena cahaya, dengan kata
lain jika terdapat cahaya alat ini mampu menghantarkan listrik.
Saat menjelang pagi, sinar matahari akan mengenai
fotoresistor. Menyebabkan listrik mengalir menuju sakelar. Aktifnya sakelar ini
malah akan mematikan aliran listrik utama, sehingga lampu penerangan jalan
menjadi mati. Saat menjelang malam, aliran listrik tidak dapat mengalir melalui
fotoresistor ini sehingga tidak ada aliran listrik yang mengalir menuju
sakelar. Akibatnya sakelar berada dalam kondisi on sehingga lampu penerangan menyala.
Mekanisme pada lampu penerangan tersebut juga
terinspirasi oleh mekanisme yang terjadi pada tumbuhan. Tanaman kaktus hidup di
daerah gurun yang kering dan memiliki stomata yang unik, stomata kaktus akan
membuka saat malam hari dan akan tertutup saat siang hari untuk mengurangi
penguapan air. Proses membuka dan menutupnya stomata didukung oleh aktivitas
sel penjaga stomata. Sel penjaga ini memiliki reseptor cahaya yang disebut
fotoreseptor yang peka terhadap cahaya. Saat siang hari yang terik fotoreseptor
pada sel penjaga akan menangkap cahaya dan menyebabkan air dalam sel penjaga
dipompa keluar dengan bantuan ion-ion. Akibatnya sel penjaga akan mengecil dan
lubang stomata tertutup. Saat malam hari, air dipompa lagi masuk ke dalam sel
penjaga dengan bantuan ion-ion, sehingga sel penjaga menjadi lebih besar,
akibatnya stomata menjadi terbuka.
3. Lapisan
Pelindung dan Pengilap
Daun tanaman talas atau daun teratai
kedua tanaman tersebut sangat bersih dan tahan air. Bila dilihat melalui
mikroskop penampang melintang dari kedua daun tersebut terdapat lapisan tebal
yang disebut kutikula. Kutikula ini tersusun atas senyawa lipid berupa lilin (wax) dan
polimer hidrokarbon yang disebut kutan. Kedua senyawa ini bersifat hidrofobik
atau tidak suka air, sehingga jika air mengenai lapisan ini tidak akan
membasahi daun. Lapisan lilin ini juga mampu mencegah menempelnya debu atau
kotoran lain dan membuat daun tetap bersih.
Para ilmuwan mengadopsi mekanisme ini
dan menerapkannya untuk membuat cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengilap,
dan lapisan anti air, misalnya pada semir sepatu, lapisan pengilap pada mobil
atau perabot rumah tangga, dan lain sebagainya.
4. Alat
Pemurnian Air
Pada umumnya perairan yang ditumbuhi
eceng gondok kondisi airnya jernih. Hal ini disebabkan karena akar eceng gondok
berbentuk serabut-serabut yang banyak dan rapat. Akarakar ini mampu menyerap
partikel-partikel yang terlarut dalam air sehingga air menjadi bersih. Bahkan
zat-zat berbahaya seperti racun pun dapat diserap oleh eceng gondok. Apabila membran sel akar diamati secara lebih teliti dengan
menggunakan mikroskop elektron, maka akan terlihat lubang-lubang atau saluran
kecil pada membran sel akar. Saluran ini terbentuk dari protein dan memiliki
lubang dengan ukuran tertentu dan daya ikat tertentu pula. Salah satu
salurannya bernama aquaporin. Aquaporin ini merupakan saluran (protein kanal) yang hanya dapat dilewati oleh
air, sehingga partikel lain tidak dapat masuk lewat aquaporin.
Mekanisme tersebut menginspirasi ilmuwan untuk
mengembangkan teknologi penyaringan atau pemurnian air. Dengan teknologi ini
air yang kotor dapat disaring, sehingga air hasil penyaringan benar-benar
bersih dan aman untuk dikonsumsi.
(sumber : KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA 2017)
0 komentar:
Posting Komentar