Terinspirasi Spider-Man, Ilmuwan Ciptakan Material Superhero

JAKARTA - Cairan laba-laba yang keluar dari tangan Spider-Man menginspirasi para ilmuwan untuk menciptakan material superhero ke dunia nyata.

Mereka pun mengembangkan cairan yang dapat berubah menjadi serat lengket super kuat ketika ditembakkan dari sebuah alat untuk mengangkat benda beberapa kali beratnya.

Para peneliti telah lama berusaha menciptakan serat yang kuat yang dapat digunakan sebagai tali pengikat, terinspirasi oleh sutra yang disekresikan oleh ngengat, laba-laba, dan beberapa serangga lainnya.

"Namun, mengembangkan serat semacam itu dengan kekakuan, elastisitas, dan sifat perekat sutra laba-laba telah menjadi tantangan hingga sekarang," ujar para peneliti di Tufts University dilansir dari The Independent, Jumat (11/10/2024).



Diperkuat dengan zat aditif yang tepat, protein ulat sutera, yang disebut fibroin, yang ditembakkan melalui jarum sempit dapat membentuk serat lengket yang kuat. Temuan ini dihasilkan melalui tindakan tak sengaja.

"Saya sedang mengerjakan proyek membuat perekat yang sangat kuat menggunakan fibroin sutera dan ketika saya sedang membersihkan peralatan gelas saya dengan aseton, saya melihat bahan seperti jaring terbentuk di bagian bawah gelas," kata rekan penulis studi Marco Lo Presti.

Awalnya mencoba meniru benang laba-laba, para peneliti memperhatikan bahwa larutan fibroin membentuk gel semi-padat ketika terkena bahan kimia seperti etanol atau aseton selama beberapa jam. Tetapi dengan dopamin kimia, proses pengerasan terjadi hampir segera untuk menciptakan serat lengket dengan tegangan tinggi.

Campuran dopamin tampaknya mempercepat transisi protein sutera dari cair ke padat dengan mengambil air dari protein tersebut, kata para ilmuwan.

Mereka juga menemukan aliran tipis larutan sutera, dikelilingi oleh lapisan aseton, berubah menjadi padat lengket ketika ditembakkan melalui jarum khusus. Saat aseton menguap di udara, serat menempel pada benda apa pun yang bersentuhan dengannya.



Menambahkan chitosan, protein yang ditemukan pada eksoskeleton serangga, membuat serat hingga 200 kali lebih kuat, sementara bahan kimia seperti borat buffer tampaknya meningkatkan daya rekat sekitar 18 kali lipat, kata para ilmuwan.

Diameter serat dapat dikontrol untuk berkisar dari lebar rambut manusia hingga sekitar setengah milimeter, tergantung pada lubang jarum.

Serat yang ditembakkan dengan cara ini dapat mengangkat benda lebih dari 80 kali beratnya dalam berbagai kondisi. Dalam berbagai tes, serat mengangkat baut baja, tabung laboratorium yang mengapung di atas air, pisau bedah yang sebagian terkubur di pasir, dan balok kayu dari jarak sekitar 12 sentimeter.

Meskipun sutra laba-laba masih sekitar 1.000 kali lebih kuat, para ilmuwan mengatakan, serat baru ini dapat ditingkatkan untuk berbagai aplikasi.

"Proses ini dapat disetel dengan halus untuk mencapai fabrikasi yang terkontrol dari serat hidrogel perekat yang terbentuk secara instan. Ini benar-benar bahan yang terinspirasi oleh superhero," kata Dr Dr Lo Presti.