Ilmuwan Stanford Ciptakan "Kulit Robot" yang Bisa Berubah Warna dan Tekstur Seperti Gurita

TERINSPIRASI dari kemampuan luar biasa gurita dan sotong dalam menyamar, para peneliti di Stanford University berhasil menciptakan material baru yang dapat mengubah warna sekaligus tekstur permukaannya hanya dalam waktu kurang dari sepuluh detik. Inovasi "kulit fotonik lunak" ini memungkinkan perangkat rekayasa memiliki kemampuan kamuflase yang mendekati kulit makhluk laut tersebut.

Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature ini dipimpin oleh Siddharth Doshi, seorang kandidat doktor ilmu material di Stanford. Fokus risetnya adalah pada material lunak yang mampu mengontrol cahaya dan sentuhan secara bersamaan.

Meniru Mekanisme Alami Cephalopoda

Di alam liar, gurita mengubah penampilan secara instan dengan mengontrol kromatofor (kantong pigmen) dan papila (tonjolan kulit) untuk menyatu dengan batu atau rumput laut. Para insinyur menginginkan kendali cepat yang sama, namun dalam material yang tahan lama terhadap panas dan penggunaan berulang.

Baca juga : Taiwan Dorong Transformasi Industri 4.0 Indonesia lewat Pameran Teknologi Manufaktur

Material baru ini menggunakan film plastik konduktif yang disebut PEDOT:PSS. Melalui teknik electron-beam lithography, peneliti membuat pola mikroskopis pada permukaan material tersebut.

“Penemuan ini benar-benar sebuah kebetulan (serendipitous),” ujar Doshi. Ia menemukan bahwa pola yang dihasilkan oleh mikroskop elektron dapat mengurangi pembengkakan material saat menyerap cairan, sehingga menciptakan kontras bentuk dan warna.

Teknologi Tekstur dan Warna Tanpa Pigmen

Rahasia perubahan ini terletak pada molekul air. Saat material menyerap cairan, area tertentu akan membengkak dan menciptakan tonjolan mikroskopis, sementara pembilasan dengan alkohol isopropil akan mengembalikan material ke keadaan datar aslinya.

Baca juga : Inovasi AI Dihadirkan untuk Mendukung Industri Manufaktur Indonesia

Topografi Permukaan: Dengan fitur berukuran 1 mikron, material ini bisa merubah tampilannya dari mengkilap (glossy) menjadi buram (matte) tanpa bantuan zat warna. Tonjolan kecil tersebut menyebarkan pantulan cahaya ke segala arah untuk menghilangkan silau yang biasanya membongkar penyamaran.
Resonator Fabry-Pérot: Material ini menggunakan prinsip interferensi cahaya. Ruang antara dua lapisan logam tipis akan berubah saat material membengkak, sehingga menentukan warna apa yang dipantulkan kembali ke mata pengamat.

Dalam pengujian, kontras warna dan tekstur ini tetap stabil bahkan setelah melalui 250 siklus pembengkakan dan penyusutan, menunjukkan daya tahan yang luar biasa.

Masa Depan Robotika hingga Alat Medis

Selain untuk kamuflase militer atau layar tampilan, teknologi ini memiliki potensi besar di dunia robotika. Perubahan tekstur otomatis mengubah gaya gesek, sehingga robot kecil bisa memilih untuk mencengkeram dinding atau meluncur melewati rintangan dengan mengubah permukaan "kulitnya" dari lengket menjadi licin.

Di bidang medis, tekstur permukaan ini dapat memandu bagaimana sel-sel hidup menempel pada perangkat laboratorium atau implan. Meski saat ini masih bergantung pada cairan kimia, tim peneliti berencana menggunakan jaringan saraf (neural networks) untuk mengotomatiskan campuran cairan agar perubahan warna dan tekstur dapat terjadi secara real-time menyesuaikan latar belakang. (Earth/Z-2)