Otot Makhluk Hidup Menjadi Penggerak Robot

Liputan6.com, Urbana-Champaign Mungkin ini terdengar seperti khayalan masa kecil: robot-robot yang bisa bergerak menggunakan otot-otot selayaknya manusia.

Sudah kita dengar bahwa dalam segala kemajuan yang telah dicapai ini, ternyata manusia baru menggunakan 10% saja dari kemampuannya secara keseluruhan. Daya cipta tersebut memiliki ruang berkembang yang luar biasa, bahkan hingga penciptaan robot yang digerakkan otot mahkluk hidup. Berikut ini disampaikan berita yang dilansir dari CNET, 6 Juli 2014.

Menciptakan robot lengkap biasanya melibatkan pemasangan serangkaian bagian-bagian dan penggunaan sedikitnya satu teknologi untuk menggerakannya, misalnya hidrolika, karet gelang, dan roda.

Biasanya gerakannya agak terbatas, hanya satu arah atau tidak bisa disesuaikan dengan permukaan yang tidak rata.

Seandainya robot bisa memiliki otot, sebagaimana halnya dengan tubuh biologis, maka robot itu bisa mondar-mandir dengan lebih leluasa dan bisa dikendalikan secara lebih cermat.

Robot yang seluruhnya berotot masih jauh dari kenyataan, namun para peneliti di University of Illinois di Urbana-Champaign di bawah pimpinan Profesor Rashid Bashir telah menciptakan serangkaian robot-tobot kecil berjalan yang mendapatkan daya dari serat-serat otot. Profesor itu mengajar rekayasa hayati (bioengineering).

Sebelumnya, tim Profesor Bashir telah mengembangkan sebuah robot yang didayai oleh sel-sel jantung berdegup dari seekor tikus, yang merupakan solusi tidak sempurna karena sel-sel jantung terus-menerus menyusut dan membesar sehingga gerakan robotnya sulit dikendalikan.

Robot-robot terbaru oleh kelompok ini mendapatkan daya dari seiris otot rangka yang dapat dikendalikan dengan denyut listrik sehingga mudah diterapkan dan diprogram.

"Sel-sel otot rangka menarik sekali karena kamu bisa mengatur iramanya menggunakan sinyal-sinyal dari luar," kata Professor Bashir.

"Contohnya, kamu bisa menggunakan otot rangka ketika merancang peralatan yang kamu ingingkan untuk mulai berfungsi hanya ketika ia merasakan suatu bahan kimia atau menerima tanda tertentu. Bagi kami, hal itu merupakan bagian dari rancangan awal. Kami ingin memiliki sejumlah pilihan yang dapat digunakan oleh para insinyur untuk merancang hal-hal seperti ini."

Robot itu dirangkai dalam suatu sistem yang serupa dengan susunan tulang-otot-urat. Basis hydrogel yang tercetak secara 3 dimensi menjadi "tulang punggung" robot itu, cukup kuat untuk menahan bangunannya tapi cukup luwes untuk bergerak bersama dengan ototnya.

Seiris otot direkatkan ke "tulang punggung" itu menggunakan dua tonggak yang berlaku seperti tendon tapi sekaligus menjadi kaki-kaki robot. Kemudian dialirkanlah denyut-denyut listrik; semakin tinggi frekuensinya, semakin cepatlah perpindahan robot-robot itu.

Pada saat ini, robot itu hanya bisa bergerak ke satu arah. Tantangan berikutnya untuk tim itu adalah bagaimana memulai langkah-langkah untuk menambahkan kemampuan berbelok. Diperlukan tulang punggung yang luwes dan bahkan sejumlah neuron untuk ditambahkan kepada robotnya sehingga dapat dikemudikan menggunakan aras-aras cahaya atau kimia.

Tim ini yakin bahwa nantinya robot-robot ini dapat digunakan untuk berbagai penerapan, terutama dalam bidang kedokteran semisal robot-robot bedah berketelitian tinggi atau implan secara cerdas, dan bahkan untuk pengamatan lingkungan.

Menurut Bashir, "Gagasan untuk melanjutkan rekayasa struktur bebasis sel ini sungguh menarik. Tujuan kami adalah agar alat-alat ini dapat menjadi sensor mandiri."

Ia melanjutkan, "Kami menginginkannya untuk merasakan suatu kimia tertentu dan mendekatinya, kemudian melepaskan agen untuk menjinakkan suatu racun, misalnya. Kemampuan pengendalian pelaksanaan hal itu merupakan suatu langkah besar menuju maksud tersebut."

Makalah lengkap penelitian ini, ""Three-dimensionally printed biological machines powered by skeletal muscle", dapat ditemukan di jurnal PNAS. (Ein)