- Kumbang besi memiliki kekuatan tubuh luar biasa.
- Meski diinjak, dipukul, atau ditabrak mobil, makhluk benama latin Phloeodes diabolicus ini, tidak terluka.
- Sayap depannya yang keras [disebut elytra], melindungi tubuhnya agar tidak bisa dilukai bahkan dihancurkan. Sayap tersebut memiliki serangkaian bagian saling menguatkan, dengan struktur geometri dan desain seperti ‘gergaji ukir’ sebagai pelindung tangguh tubuh.
- Para peneliti menemukan fakta bahwa kumbang besi dapat menahan gaya secara terus-menerus hingga 149 newton atau 15 kilogram. Atau, sekitar 39.000 kali dari berat tubuhnya.
Ilmuwan sempat takjub dengan kekuatan kumbang besi. Meski disakiti dengan cara diinjak, dipukul, atau ditabrak mobil, makhluk benama latin Phloeodes diabolicus ini, tidak terluka.
Akhirnya, para peneliti mengetahui, apa rahasia besar di balik kekuatan tubuh kumbang besi tersebut. Sayap depannya yang keras [disebut juga elytra], melindungi tubuhnya agar tidak bisa dilukai bahkan dihancurkan. Sayap tersebut memiliki serangkaian bagian saling menguatkan, dengan struktur geometri dan desain seperti ‘gergaji ukir’ yang membuatnya bekerja sebagai pelindung tangguh tubuh kumbang.
Adalah Jesus Rivera, ilmuwan material dari Universitas California, Riverside, Amerika, beserta koleganya yang berhasil menyibak rahasia tersebut melalui penelitiannya berjudul “Toughening mechanisms of the elytra of the diabolical ironclad beetle.” Laporan ini telah diterbitkan di Jurnal Nature, tanggal 21 Oktober 2020.
Baca: Teknologi 3D Hadirkan Badak Sumatera di Kehidupan Kita
Kumbang besi memiliki panjang tubuh sekitar 2 sentimeter. Hidupnya di hutan Amerika Utara bagian barat, terutama di bawah kulit pohon.
Dikutip dari Live Science, hal menarik dari jenis ini adalah mereka telah lama kehilangan kemampuan terbang, meski nenek moyangnya dahulu bisa terbang. Sayap itu kemudian menyatu yang seiring evolusi membentuk perisai tahan benturan.
Rivera dan kolega melakukan tes kompresi untuk melihat seberapa besar ketangguhan perisai sebagai pertahanan hebat itu, sebelum diketahui hingga benar-benar retak. Dari penelitian itu terlihat bahwa, kumbang besi dapat menahan gaya secara terus-menerus hingga 149 newton atau 15 kilogram.
“Ini sekitar 39.000 kali dari berat tubuh kumbang. Atau, lebih dari dua kali dari kekuatan jenis kumbang darat lainnya,” tulis penelitian tersebut.
Baca: Mengapa Beberapa Jenis Burung Memiliki Kecerdasan Luar Biasa?
Analisa
Hasis analisa mikroskopis penampang eksoskeleton menunjukkan, ada struktur pendukung lateral yang membuat beberapa bagian elytra tampak lebih keras atau kaku dibanding bagian lainnya. Fungsi ini berperan untuk membuat berat badannya lebih proporsional di punggungnya sekaligus untuk melindungi organ tubuh kumbang besi. Sementara, kekuatan lainnya berada di lapisan menyatunya elytra menyatu.
Menurut laporan peneliti, pada kerabat kumbang besi yang terbang, lekukan elytra memungkinkannya untuk membuka, menutup, dan membentangkan sayap bawah untuk terbang.
Tetapi, pada kumbang besi ini, elytra yang telah menyatu menunjukkan bagian-bagian sebegaimana puzzle yang berada di sepanjang perutnya. Bagian yang menonjol dari potongan saling terkait ini, disebut bilah, mengatur tekanan yang ada ke seluruh kerangka luar, mencegahnya agar tidak retak.
Baca juga: Inilah Jawaban Mengapa Tarantula Berwarna Biru dan Hijau
Saat para peneliti mencetak sampel 3D untuk menguji kekuatan sambungan itu, mereka mendapatkan fakta bahwa sambungan lima bilah paling kaku dapat menahan beban lebih berat, dibanding tempat lainnya.
Rivera dan kolega, dikutip dari Nature, menyatakan, berdasarkan pengujian mekanis, simulasi, dan pencetakan 3D, terlihat bahwa kumbang besi ini memiliki bahan alami luar biasa pada tubuhnya dengan arsitektur kompleks. “Ini menunjukkan, kita tidak tidak boleh menganggap enteng kemampuan serangga.”
Para ilmuwan juga mendeteksi mikrostruktur berlapis di penampang bilah untuk mengetahui tekanan pada bagian paling rentan. Akhirnya diketahui bila potongan puzzle itu terkait satu sama lain yang membuatnya lebih aman dari gangguan.
Inspirasi dari penelitian ini adalah, para peneliti mulai merancang struktur bangunan atau benda yang lebih tahan benturan. Mereka mengujinya dengan desain cetak 3D buatan sendiri.
“Kami mendemonstrasikan dengan membuat jahitan saling mengunci agar lebih kuat dibandingkan teknik sambungan yang sering digunakan sebelumnya,” tulis para peneliti di laporan tersebut.