#713 From van der Waals to Gecko tape : A Road to Climb Like a Spiderman

Cicak-cicak didinding, diam-diam merayap, datang sekor nyamuk, hap..! lalu ditangkap…

Pernah bertanya-tanya bagaimana caranya si gecko alias tokek, cicak atau kadal keluarga Gekkonidae lainnya bisa berjalan didinding tanpa takut terjatuh?? Well, anda  tidak sendiri, pertanyaan ini bahkan sudah ada sejak zaman Aristoteles, dan jawabannya baru ditemukan berabad-abad kemudian. Tapi sebelum membahas hal ini ada baiknya kalau kita berkenalan terlebih dahulu dengan seorang ilmuwan asal Belanda yang bernama Johannes Diederik Van der Waals.

J D van der Waals yang lahir tahun 1837 di Leiden, Belanda, pernah memenangkan Nobel Fisika tahun 1910 karena penelitiannya mengenai persamaan keadaan gas dan cairan. Dalam penelitiannya inilah ia menemukan suatu gaya tarik antar molekul berdekatan yang sekarang disebut dengan nama gaya van der Waals.

“van der Waals force : A weak attractive force between atoms or nonpolar molecules caused by a temporary change in dipole moment arising from a brief shift of orbital electrons to one side of one atom or molecule, creating a similar shift in adjacent atoms or molecules [1]“

Geckos get a grip using van der Waals forces [2]

Beberapa abad kemudian, tepatnya tahun 2000, tim ilmuwan dari Lewis & Clark College, University of California, dan Stanford University menemukan bahwa kemampuan cicak untuk menempel pada berbagai permukaan ternyata berasal dari gaya van der  Waals ini.

Pada setiap kaki cicak terdapat jutaan rambut halus yang setiap ujungnya memiliki ratusan sampai ribuan spatula super kecil yang hanya dapat dilihat dibawah mikroskop elektron.  Kontak antara ujung-ujung rambut tersebut dengan dinding atau permukaan lainnya inilah yang menghasilkan daya tarik lemah antar molekul atau yang disebut dengan gaya van der waals. Daya tarik-daya tarik lemah dengan jumlah milyaran ini pada akhirnya menghasilkan kemampuan menempel  yang sangat kuat pada setiap kaki cicak.

Terinspirasi oleh penemuan ini,  Andre Geim, ilmuwan kelahiran Rusia yang juga berkebangsaan Belanda, mengembangkan suatu perekat yang disebut dengan ‘gecko tape’ dengan meniru struktur rambut halus pada kaki cicak dan menerapkan prinsip gaya van der Waals. Geim dan timnya membuat rambut sintesis dari serangkaian pilar-pilar plastik fleksibel yang tinggi dan jarak antar pilarnya sekitar 0,002 mm. Pilar-pilar ini dilekatkan pada bahan yang juga fleksibel, sehingga bisa tetap melekat pada permukaan yang tidak rata. Mereka mendemonstrasikan penggunaan gecko tape ini pada replika spiderman maianan. Mereka merekatkan gecko tape pada tangan mainan ini dan mengantungkannya dibawah kaca. Geim mengakui bahwa teknik pembuatan gecko tape mereka masih memiliki banyak kekurangan, dan belum memiliki ketahanan yang cukup jika dipakai berulang kali.

Spiderman toy hangs from glass plate. The 40g toy has gecko tape on hand, 0.5cm-square tape should hold 100g and more[5]

Meskipun demikian Robert Full, salah seorang anggota tim ilmuwan yang menemukan adanya gaya van der waals pada kaki cicak, yakin bahwa dengan kolaborasi dari berbagai bidang, dalam beberapa tahun mendatang, gecko tape ini dapat diproduksi secara massal, dan penerapan prinsip ini kedepannya akan jauh lebih luas lagi.

Hmm.., prinsip yang ditemukan oleh ilmuwan Belanda beberapa abad yang lalu, ternyata mampu memecahkan misteri mengenai kemampuan menempel cicak, dan akhirnya menginspirasi inovasi baru, salah satunya adalah pembuatan gecko tape ini. Mungkin dalam beberapa tahun mendatang, kita bisa melihat orang memanjat dinding atau tebing dengan sarung tangan gecko tape, layaknya spiderman dikomik ataupun filmnya.

– ditulis oleh Rahmah Ulfah

Tinggalkan komentar

Filed under entri, kompetiblog2012

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s