BEBERAPA RANCANGAN YANG DI TIRU DARI HEWAN DAN TUMBUHAN

TETAP BERSIH
HANYA DENGAN AIR HUJAN

Gedung pencakar langit merupakan kebanggaan abad ke-21. Namun bangunan megah ini memunculkan satu masalah baru yang memeras otak para arsitek dan insinyur, yakni bagaimana menjaga bagian luar gedung tinggi agar tetap bersih.

Banyak perusahaan di seluruh dunia melakukan penelitian dan mencoba mencari jalan keluar permasalahan ini. Ternyata, jawaban itu tak datang dari laboratorium dan teknologi, tapi dari tempat yang sangat akrab: alam.

Bunga teratai yang dikenal sebagai lili putih tumbuh di lingkungan kotor berlumpur. Meskipun begitu, daunnya selalu bersih. Ada butiran debu pada permukaan teratai ini. Namun bunga ini menghilangkannya dengan cara paling menarik. Teratai mengalirkan tetesan air hujan pada permukaan daunnya ke arah butiran debu. Tetesan air hujan menghimpun seluruh debu, membawanya mengalir ke bawah dan jatuh ke permukaan tanah. Akhirnya, daun pun kembali bersih tanpa noda. Inilah mengapa teratai selalu tetap bersih.

Sifat teratai ini, kini digunakan dalam perancangan bagian luar gedung. Sebuah perusahaan, ISPO, bahkan membuat bahan pelapis luar yang disebut Lotusan (“Lotus” berarti “teratai”). Perbedaan antara dua permukaan yang dilapisi dan yang tidak dilapisi Lotusan dapat dilihat jelas. Permukaan yang dilapisi Lotusan mampu membersihkan permukaannya sendiri dengan tetesan air hujan, persis seperti teratai.

Permukaan yang dilapisi (kiri dan kanan) dan tidak dilapisi (tengah) cat atau pelapis khusus dengan sifat menyerupai permukaan teratai. Pelapis khusus memungkinkan butiran-butiran air menghimpun kotoran yang dilaluinya.

Begitulah, tumbuhan memberikan pemecahan masalah yang tak mampu dilakukan oleh arsitek, insinyur dan perusahaan terkemuka penghasil bahan. Untuk memecahkan masalah ini, tumbuhan perlu menguasai ilmu fisika, kimia, biologi molekuler dan rancangan industri. Namun teratai tak memiliki mata, telinga ataupun otak. Kenyataan bahwa teratai memiliki perangkat khusus sehingga mampu membersihkan bagian luarnya dengan cara ini, adalah bukti bahwa kecerdasan yang mengungguli manusialah yang telah membuatnya. Dengan kata lain, Allah-lah yang telah menciptakannya. Inilah cara Allah mengungkapkan bahwa terdapat tanda-tanda kebesaranNya pada tumbuhan di alam, bagi orang-orang yang memahami:

KAPAL SELAM BERKULIT LUMBA-LUMBA

Lumba-lumba: mamalia laut yang lucu, cerdas, ramah dan suka menolong.

Siapa yang tidak terpesona melihat mamalia lucu ini? tidak hanya gaya berenangnya yang begitu indah, namun juga kemampuannya melesat dengan cepat di samudera luas. Makhluk Allah yang dikenal ramah dan suka menolong ini ternyata juga menjadi ilham bagi para insinyur kapal selam. Laju kapal selam buatan mereka 2,5 kali lebih cepat setelah meniru si lumba-lumba!

Tak hanya di darat dan udara, manusia juga ingin dapat mengarungi samudra. Manusia berupaya membuat kapal laut yang tahan terhadap segala keadaan. Namun ada satu rintangan utama yang harus dapat diatasi sebuah kapal laut, yaitu kuatnya gaya hambatan air. Semakin cepat kapal bergerak, semakin kuat gaya hambatan air yang menahan laju geraknya. Para insinyur hidrodinamika berusaha merancang bentuk kapal yang dapat memperkecil gaya hambatan air ini. Selain itu, untuk membantu kapal mengurangi gaya hambat air, mereka juga membutuhkan tenaga motor berkekuatan besar.
Lain halnya dengan lumba-lumba, hewan ini hanya memerlukan sedikit tenaga untuk berenang dengan kecepatan yang tinggi. Mengapa hal ini bisa terjadi? rahasianya terletak pada moncong dan kulit mamalia lucu ini.
Moncong lumba-lumba berbentuk paruh. Bentuk ini sangat hidrodinamis sehingga memudahkannya membelah air saat berenang dan menyelam, serta melesat dengan cepat di samudera luas. Kapal-kapal modern meniru moncong ini untuk desain haluan kapal mereka.

Kiri: Moncong lumba-lumba dipakai sebagai acuan pada perancangan kapal-kapal modern. Rancangan menyerupai moncong lumba-lumba digunakan pada kapal-kapal besar yang dibuat sekarang. Busur jenis ini membelah permukaan air secara lebih baik, sehingga mempercepat pergerakan kapal dengan penggunaan tenaga yang lebih hemat. Rancangan busur berbentuk moncong lumba-lumba mampu menghemat bahan bakar hingga 25%.Tengah: Bentuk tubuh lumba-lumba memungkinkannya berenang sangat cepat di dalam air. Para ilmuwan menemukan satu lagi ciri yang berperan penting dalam kemampuan mamalia ini untuk bergerak cepat: Kulit lumba-lumba tersusun atas tiga lapisan. Lapisan terluar sangatlah tipis dan lentur. Lapisan tengah terbuat dari bahan menyerupai sepon. Lapisan terdalam yang tebal terdiri dari rambut-rambut lentur. Tekanan tiba-tiba yang cenderung menghambat gerak renang cepat lumba-lumba, diredam saat tekanan ini diteruskan ke lapisan terdalam. Setelah 4 tahun penelitian, para insinyur kapal selam Jerman berhasil membuat lapisan jaket tiruan dengan sifat yang sama. Lapisan jaket ini terbuat dari dua lapisan karet yang disisipi gelembung-gelembung di antara kedua lapisan itu, mirip selsel kulit lumba-lumba. Peningkatan sebesar 250% dalam kecepatan kapal selam dicapai saat lapisan jaket tiruan ini digunakan. Kanan: Moncong lumba-lumba menjadi acuan bagi para perancang pesawat Concorde. Dalam penelitian yang dilakukan para insinyur untuk mengurangi hambatan udara pada permukaan luar pesawat Concorde, bentuk moncong lumba-lumba mengilhami mereka. Sirip ekor pada ikan bekerja layaknya sebuah mesin di dalam air. Sama halnya, mesin penggerak Concorde ditempatkan di bagian belakangnya sehingga berfungsi sebagai sirip menyerupai motor pendorong pada lumba-lumba. Hasil sangat baik dicapai dengan rancangan ini. Kulitnya yang lentur dan dapat bergerak menggelombang (layaknya kain bendera yang tertiup angin), mampu mengatasi turbulensi air dan memperkecil gaya hambat air.

Selain karena moncongnya yang istimewa, lumba-lumba juga sanggup berenang dengan kecepatan tinggi karena tubuh dan kulitnya memang dirancang khusus untuk mengurangi hambatan air. Ketika hewan ini mulai berenang cepat, terbentuklah lapisan air tipis di permukaan kulit mereka. Lapisan ini dinamakan lapisan penghalang. Lumba-lumba diciptakan dengan kulit yang sangat lentur. Kulit itu akan bergerak menggelombang ketika terjadi turbulensi air pada lapisan penghalang. Dengan bergerak menggelombang berlawanan arah dari gerak turbulensi tersebut, kulit ini mencegah terjadinya gaya hambat air. Hasilnya adalah gerakan renang yang sangat cepat tanpa menimbulkan suara.

Dari organ istimewa yang terletak di bagian depan kepalanya, lumba-lumba memancarkan gelombang berfrekuensi 200.000 Hertz (getaran per detik). Dengan gelombang ini, selain mampu mengetahui benda di depannya, setelah mengenali gema yang dipantulkan, lumba-lumba mampu memperkirakan arah, jarak, kecepatan, ukuran serta bentuk benda tersebut. Cara kerja sonar, yang juga dipakai pada kapal selam, sama dengan alat milik lumba-lumba ini.

Setelah 4 tahun mengadakan penelitian, para insinyur kapal selam Jerman berhasil menemukan rahasia desain kulit lumba-lumba dan menirunya untuk lapisan luar kapal selam. Kapal selam dengan kulit yang bersifat serupa dengan kulit lumba-lumba ini berhasil menaikkan 250% kecepatannya. Demikian juga kapal laut yang meniru moncong lumba-lumba untuk haluan kapal. Kapal ‘bermoncong’ lumba-lumba berhasil menghemat 25 % bahan bakarnya.
Rancangan menakjubkan ini mustahil ada begitu saja tanpa disengaja. Jelas bahwa Suatu Kecerdasan Mahatinggi telah menciptakan lumba-lumba. Dialah Allah SWT. Bertasbih kepada-Nya seluruh isi jagat raya.

DITIRU DALAM PEMBUATAN HELIKOPTER

Sayap capung merupakan rancangan yang menakjubkan. Selaput sayapnya begitu terperinci dan aerodinamis.

Sekilas, capung terlihat biasa saja dan tidak menarik perhatian banyak orang. Kalaupun ada yang tertarik, itu biasanya anak-anak, yang sering menjadikannya sebagai mainan. Tahukah Anda bahwa “mainan anak-anak” yang mungil ini diciptakan Allah dengan desain yang menakjubkan bahkan mengilhami pembuatan helikopter?

Keinginan untuk dapat terbang di udara membuat manusia berusaha keras untuk menciptakan teknologi yang dapat mewujudkan impiannya itu. Selain terhadap burung, serangkaian penelitian dan pengamatan juga telah dilakukan oleh para ilmuwan terhadap berbagai jenis serangga, anatra lain kupu-kupu, capung, lalat dan lebah. Hasilnya: menakjubkan!

Gambar ini, yang menunjukkan jalan yang dilalui oleh seekor lebah yang ditempatkan di dalam kotak kaca, memperlihatkan bagaimana lebah itu berhasil terbang ke segala arah termasuk naik, turun, dan dalam mendarat serta lepas landas.

Dr. Adrian L. R. Thomas, misalnya. Peneliti dari Oxford University ini telah menghabiskan 12 tahun untuk mempelajari cara terbang serangga. Tiga tahun terakhir ia mengamati kupu-kupu. Hewan berwarna-warni ini ia tempatkan di sebuah terowongan berbelit-belit. Di dalam terowongan itu, kupu-kupu bisa terbang bebas atau hinggap ke bunga buatan. Untuk melihat bagaiman gerak udara di sekitar kepakan sayap kupu-kupu, Thomas menggunakan asap tipis. Sedangkan turbulensi udara direkam dengan kamera digital supercepat.

“Ternyata kepakan sayap kupu-kupu tidaklah dilakukan secara acak atau sembarangan, melainkan hasil dari sebuah mekanisme aerodinamika yang betul-betul dipahami oleh mereka (kupu-kupu). Paling tidak ada 6 cara kupu-kupu mengepakkan atau memutar sayapnya agar tetap berada di udara sementara pesawat konvensional hanya mempunyai dua bentuk gerakan agar bisa terangkat lebih tinggi. Satu di antaranya dengan mekanisme putaran”, kata Thomas seperti dilansir oleh jurnal Nature (Republika, Ahad, 15/12/02)

Gilles Martin, seorang fotografer alam, telah melakukan pengamatan 2 tahun untuk meneliti capung. Dan dia juga menyimpulkan bahwa makhluk ini memiliki cara terbang yang sangat rumit.

Helikopter Sikorsky dirancang dengan meniru rancangan sempurna dan kemampuan manuver dari seekor capung. MBB, perusahaan pembuat senjata dan roket, telah mengambil rancangan aerodinamis dan cara terbang capung sebagai acuan dalam pembuatan helikopter jenis BO-105. Perusahaan helikopter Amerika Serikat, Sikorsky, telah merancang desain baru dengan menjiplak secara langsung cara capung terbang pada helikopter. Proses ini ditunjukkan dengan gambar di atas dengan tahaptahap peralihan selama perancangan helikopter.

Tubuh capung menyerupai bentuk pilin yang terbungkus logam. Dua sayapnya saling silang pada badannya dan menampakkan bias warna dari biru muda hingga merah marun. Dengan bentuk demikian, capung memiliki kemampuan manuver yang luar biasa. Tak peduli pada kecepatan atau arah bagaimana pun ia bergerak, capung dapat mendadak berhenti dan mulai terbang kembali dengan arah berlawanan. Atau, capung dapat tetap diam di udara untuk berburu. Pada kedudukan seperti itu, ia dapat bergerak dengan sangat cepat menuju mangsanya. Ia dapat mempercepat gerakannya hingga kecepatan yang sangat mengejutkan untuk ukuran seekor serangga: 25 mil/jam (40 km/jam).
Pada kecepatan ini, capung bertabrakan dengan mangsanya. Guncangan akibat tabrakan ini sangat kuat. Namun, tubuhnya yang lentur dapat meredam guncangan tersebut. Sebaliknya, hal yang sama tidak terjadi pada mangsanya. Mangsa capung akan kehilangan kesadaran atau bahkan mati karena benturan tersebut. Kecepatan capung ini dapat disejajarkan dengan kecepatan seorang atlet lari 100 m di Olimpiade yaitu 24,4 mil/jam (39km/jam).
Kehebatan terbang capung ini rupanya telah dilirik oleh pembuat helikopter terbaik di dunia, Sikorsy. Mereka menjadikan capung sebagai model helikopter buatan mereka. Caranya, perusahaan IBM, mitra Sikorsky dalam proyek ini, menempatkan suatu model capung ke dalam computer (IBM 3081). Lalu 2000 penggambaran khusus dilakukan di komputer dalam hal manuver (gerakan jungkir balik) capung di udara. Jadilah helikopter itu dibuat dengan capung sebagai inspirasinya.

Kiri: Makhluk mungil ini memiliki kemampuan manuver yang hebat! Kanan: Fotografer alam Gilles Martin sedang mengamati capung

Inspirasi dari alam tentang teknologi terbang yang lain adalah lalat dan lebah. Penelitian telah membuktikan bahwa 3 pesawat jet yang dianggap terbaik dalam kelompoknya memiliki kemampuan manuver yang jauh di bawah kemampuan manuver lalat dan lebah.
Sungguh banyak teknologi Allah yang menakjubkan. Teknologi manusia sangatlah kerdil di hadapan-Nya. Bahkan manusia hanya mampu meniru keajaiban-keajaiban desain di alam yang telah Allah ciptakan untuknya. Namun sedikit sekali manusia yang mengambil pelajaran.

RANCANGAN YANG DITIRU MANUSIA

Ketika seorang manusia merancang suatu benda, sesungguhnya ia tidak akan lepas dari ketergantungan pada Allah SWT. Gagasan, ilham, bahan untuk mewujudkan rancangan, bahkan dirinya dan kemampuan berpikirnya pun, semua berasal dari penciptaan oleh Allah. Dari begitu banyak teknologi di alam yang Allah ciptakan, baru sebagian kecil yang bisa dipelajari ilmunya dan ditiru manusia. Itu pun sangat jauh dari kehebatan desain asli milik Sang Khaliq. Berikut ini contoh-contoh rancangan yang ditiru manusia. Lumba-Lumba dan Kapal Selam Moncong lomba-lumba menjadi contoh rancangan haluan kapal modern. Dengan bantuan bentuk seperti ini, kapal menghemat 25 % dari penggunaan bahan bakarnya. Setelah penelitian selama 4 tahun, insinyur kapal selam Jerman berhasil membuat selubung buatan untuk melapisi kapal selam yang mempunyai sifat sama dengan kulit lumba-lumba. Peningkatan 250 % kecepatan kapal selam terlihat pada kapal selam yang menggunakan selubung ini. Ikan Paus dan Sirip Selam Ikan paus mempunya dua bagian lempeng mendatar di ekornya yang lebar. Bentuk sirip tunggal (monofin) membantu gaya renang yang mirip dengan ikan paus. Sirip ini sangat tepat untuk olahraga selam. Kelinci dan Sepatu salju Kelinci Amerika Utara memiliki kaki lebar dan ditutupi bulu-bulu halus. Ini untuk mencegahnya terperangkap di salju. Sepatu salju manusia pada dasarnya mempunyai manfaat yang mirip dengan kaki kelinci ini. Kambing Gunung dan Sepatu Boot Kaki kambing gunung sangat sempurna untuk mendaki bukit-bukit cadas bahkan pada keadaan bersalju dan beku. Banyak sepatu salju dan sepatu pendaki yang dirancang dengan diilhami oleh kuku-kuku binatang ini. Sistem Perban Velcro dan Duri Semak Insinyur Swiss Georges De mistral menemukan sistem kancing yang disebut perban Velcro dengan meniru duri semak setelah bersusah payah membuang bagian-bagian tanaman ini yang menempel pada sepatunya. Mestral berfikir untuk menggunakan sistem tanaman ini pada industri pakaian. Ia membuat sistem tempel yang sama pada sebuah mantel yang terdiri dari secarik nilon dengan kumparan dan secarik lainnya dengan pengait. Karena kumparan dan lengkungan yang lentur, sistem ini dengan mudah menempel dan terlepas tanpa robek. Itulah mengapa pakaian astronot saat ini dilengkapi dengan perban Velcro.  Sistem Tangan Manusia dan Robot Banyak kalangan industri yang saat ini menggunakan bantuan mesin. Buatan manusia yang cukup terkenal adalah tangan robot yang meniru cara kerja tangan manusia. Kerja tangan robot ini bisa distel melakukan suatu gerakan secara berulang-ulang dan tanpa henti. Idenya ? darimana lagi kalau bukan otot-otot dan sistem rangka manusia. Bentuk Tulang dan Rangka Bangunan Bagian dalam tulang makhluk hidup yang berpori-pori membuatnya tahan terhadap tekanan, khususnya pada sambungan dimana “bangunan” tempat tulang ini berada melebar. Rancangan khusus pada tulang ini menghasilkan tulang yang ringan dan memiliki daya tahan. Bangunan pun meniru sistem ini dalam banyak strukturnya.