Bhataramedia.com – Udang mantis mampu berulang kali memukul cangkang mangsanya menggunakan bagian tubuhnya yang berbentuk seperti palu. Organ khusus yang disebut “dactyl club” ini, mampu menahan benturan dengan menetralkan frekuensi yang disebut dengan “shear waves” atau gelombang geser.
Hal tersebut berdasarkan penelitian baru oleh para insinyur di University of California, Riverside dan Purdue University.
Palu tersebut terbuat dari bahan komposit yang mengandung serat kitin, substansi yang ditemukan di banyak cangkang krustasea laut dan eksoskeleton serangga. Namun, serat kitin pada palu udang mantis tersusun dalam struktur helicoidal yang menyerupai tangga spiral.
Arsitektur spiral ini secara alami dirancang untuk bertahan dari pukulan kecepatan tinggi yang berulang, dengan meredam frekuensi tertentu dari gelombang yang disebut gelombang geser. Gelombang ini sangat merusak.
Temuan ini dapat memungkinkan peneliti untuk menggunakan prinsip-prinsip penyaringan yang sama untuk pengembangan jenis bahan komposit baru, yang dapat diterapkan pada bidang kedirgantaraan, frame otomotif, pelindung tubuh dan gigi atlet, termasuk helm pemain football.
“Ini adalah konsep baru,” kata David Kisailus, Profesor Inovasi Energi di UC Riverside, Bourns College of Engineering. “Ini menyiratkan bahwa kita dapat membuat bahan komposit yang dapat meredam gelombang stres tertentu sehingga tidak akan merusak material,” lanjut dia, seperti dilansir University of California – Riverside (17/06/2015).
“Dactyl klub” dapat mencapai percepatan 10.000 Gs, melepaskan rentetan dampak dengan kecepatan peluru kaliber .22.
“Udang mantis akan memukul berkali-kali tiap harinya, sungguh menakjubkan,” kata Pablo Zavattieri, seorang profesor di Lyles School of Civil Engineering dan University Faculty Scholar di Universitas Purdue.
Para peneliti memodelkan struktur dengan persamaan matematika yang sama digunakan untuk mempelajari materi dalam fisika solid-state dan fotonik. Hasil pemodelan menunjukkan, struktur tersebut memiliki “bandgaps” yang meredam efek merusak dari gelombang geser yang berjalan pada kecepatan suara.
Referensi Jurnal :
Nicolás Guarín-Zapata, Juan Gomez, Nick Yaraghi, David Kisailus, Pablo D. Zavattieri. Shear wave filtering in naturally-occurring Bouligand structures. Acta Biomaterialia, 2015; DOI: 10.1016/j.actbio.2015.04.039.
