Ilmuwan Ciptakan Kulit Sintetis yang Bisa Berubah Warna dan Bertekstur seperti Gurita

Beberapa jenis gurita memiliki kemampuan kamuflase yang luar biasa.(Doc Victor Micallef melalui Wikimedia Commons)

SEKELOMPOK ilmuwan dari Stanford University, Amerika Serikat, berhasil mengembangkan kulit sintetis yang mampu mengubah warna dan tekstur permukaannya secara dinamis, sehingga berpotensi digunakan sebagai teknologi kamuflase yang meniru kemampuan gurita dan hewan laut sefalopoda lainnya.

Temuan ini dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Nature melalui makalah berjudul Soft photonic skins with dynamic texture and colour control. Dalam riset tersebut, para peneliti terinspirasi dari mekanisme kamuflase alami gurita, sotong, dan cumi-cumi yang mampu menyesuaikan tampilan kulitnya dengan lingkungan sekitar hanya dalam hitungan detik.

Terinspirasi Kulit Gurita

Gurita dan hewan sefalopoda lain memiliki struktur kecil pada kulit yang disebut papila, yang dikendalikan oleh otot untuk mengubah tekstur permukaan kulit. Sementara itu, sel pigmen terpisah bekerja mengatur perubahan warna.

Kombinasi dua sistem ini memungkinkan hewan-hewan tersebut melakukan kamuflase yang sangat kompleks dan efektif. Mekanisme inilah yang coba ditiru para ilmuwan dalam pengembangan kulit sintetis tersebut.

Material dan Teknologi yang Digunakan

Untuk meniru kemampuan tersebut, para peneliti memanfaatkan polimer konduktif PEDOT:PSS, material yang dapat mengembang saat menyerap air. Dengan menggunakan teknologi electron-beam lithography, yang biasanya digunakan dalam pembuatan chip komputer, para ilmuwan mengatur seberapa besar bagian tertentu dari polimer dapat mengembang ketika terkena cairan.

Penelitian sebelumnya umumnya hanya mampu mengubah warna atau tekstur secara terpisah. Namun, dalam riset ini, untuk pertama kalinya ilmuwan berhasil menggabungkan perubahan warna dan tekstur secara bersamaan dalam satu material sintetis.

“Untuk pertama kalinya, kami mampu meniru aspek penting kamuflase gurita, yaitu mengendalikan tekstur alami yang kompleks sekaligus mengubah pola warna secara independen,” ujar Siddharth Doshi, salah satu peneliti utama dalam studi tersebut.

Dua Lapisan, Dua Fungsi

Berbeda dari material kamuflase sebelumnya, kulit sintetis ini dirancang menggunakan dua lapisan polimer yang bekerja secara independen.

• Lapisan pertama berfungsi mengatur perubahan tekstur. Lapisan ini dilapisi emas, sehingga permukaannya dapat berubah antara tampilan mengilap (glow) dan kesat (matte).
• Lapisan kedua mengendalikan warna. Lapisan ini diapit oleh dua lapisan emas yang membentuk rongga optik, sehingga warna yang muncul bergantung pada jarak antar lapisan tersebut.

Dengan mengekspos masing-masing sisi material ke air atau alkohol isopropil, para peneliti dapat menghasilkan empat kondisi visual berbeda:

• Warna dan tekstur sekaligus
• Tekstur saja
• Warna saja
• Tanpa perubahan warna maupun tekstur

Perubahan ini berlangsung sekitar 20 detik dan sepenuhnya dapat dikembalikan ke kondisi semula.

“Dengan mengontrol ketebalan dan topografi film polimer secara dinamis, kami dapat menghasilkan variasi warna dan tekstur yang sangat luas dan menarik,” kata Mark Brongersma, peneliti lain dalam tim tersebut.

Bagaimana Warna dan Tekstur Bisa Berubah?

Kulit sintetis ini tidak menyerap warna dari lingkungan. Sebaliknya, warna muncul akibat struktur mikro di dalam material yang memantulkan cahaya dengan cara berbeda, sehingga menghasilkan ilusi warna tanpa cat atau pigmen.

Sementara itu, perubahan tekstur terjadi karena lapisan material yang dapat mengembang dan mengerut, membuat permukaan kulit tampak halus atau kasar sesuai kebutuhan.

Dengan menggabungkan dua mekanisme tersebut, kulit sintetis ini dapat menyatu secara visual dengan lingkungan sekitarnya, menyerupai kamuflase alami gurita.

Apakah Bisa Digunakan Manusia?

Meski terdengar futuristik, teknologi ini belum siap digunakan oleh manusia. Salah satu kendala utamanya adalah sistem kontrol yang masih bergantung pada cairan tertentu untuk memicu perubahan warna dan tekstur.

Namun, para peneliti mengungkapkan bahwa mereka tengah mengembangkan versi lanjutan dengan kontrol digital dan kecerdasan buatan (AI), sehingga material ini nantinya dapat menyesuaikan diri secara otomatis dengan lingkungan tanpa pemicu cairan.

Ke depan, teknologi ini berpotensi dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti kamuflase robot, perangkat wearable adaptif, hingga instalasi seni dan desain interaktif. Sementara penggunaan pada manusia masih menjadi wacana jangka panjang yang memerlukan kajian lanjutan dari sisi keamanan, kenyamanan, dan etika.

Sumber: Smithsonian Magazine