JABARNEWS | BANDUNG – Bukan tanpa alasan serangga mungil ini disebut kumbang setan berzirah besi. Phloeodes diabolicus, jenis serangga endemik Amerika Utara sebelah barat, memang memiliki kemampuan supernatural untuk menahan kompresi dan ujung benda tajam.
Sebagai ilustrasi, serangga ini bisa tetap bergerak santai meski baru saja dilindas mobil. Dia tahan tekanan 39 ribu kali lipat berat badannya. Untuk bisa meremukkannya, butuh gaya sebesar 150 Newton ini setara dengan 7,5 kali kekuatan saat menekan antara ibu jari dan telunjuk.
Teknik pemindaian 3D mengungkap struktur berlapis dalam sayap yang membuat kumbang ini sangat keras dan bisa menginsipirasi para insinyur untuk menciptakan desain yang engsel lebih tahan lama.
Kulit keras itu diyakini unik di antara bangsa kumbang. Serangga berukuran panjang 2,5 sentimeter ini sudah terkenal di kalangan ilmuwan atau kolektor serangga karena mampu membengkokkan ujung pin mereka saat ditekankan pada kulit atau rangka luarnya itu.
“Umurnya yang bisa sekitar dua tahun, bandingkan dengan hitungan minggu atau bulan untuk kebanyakan jenis kumbang, sudah menunjukkan sebuah investasi ekstrem dalam hal proteksi,” kata ahli entomologi Max Barclay, kurator senior di Natural History Museum di London, Inggris.
Kebanyakan jenis kumbang terbang menggunakan sayap bagian dalam mereka. Bagian sayap dalam itu terlindung oleh sepasang selubung sayap yang keras bentuk modifikasi dari sayap depan pada serangga lain.
Tapi P. diabolicus tak bisa terbang. Selubung sayapnya itu telah mengunci permanen sebagai bentuk adaptasi terhadap lingkungan yang kering.
“Morfologinya itu berkembang sebagai sebuah strategi untuk memelihara kelembapan,” kata Barclay.
Lalu, untuk memahami apa yang membuat kumbang-kumbang setan berzirah besi itu begitu keras, ilmuwan material di University of California, Irvine, David Kisailus dan timnya merekam gambar serangga itu menggunakan beragam teknik. Termasuk yang digunakan adalah teknik pemindaian mikro dengan tomografi yang terkomputerisasi menggunakan synchrotron sinar-x, sebuah akselerator partikel yang memproduksi cahaya dari energi sinar-x.
Anggota tim, Jesus Rivera, ilmuwan material di University of California, Riverside, membuat sebuah alat yang bisa merotasi tubuh serangga dalam sebuah pemindai sambil menjadikannya objek kompresi dengan berbagai level.
Hasil studi mereka dipublikasikan dalam jurnal Nature 22 Oktober. Di sana ditunjukkan bagaimana selubung sayap kumbang yang saling terkunci dan menyatu ke perut bongkar pasang 3D mampu menahan tekanan.
Tim peneliti terkejut melihat bagian yang saling mengunci dari potongan-potongan bongkar pasang itu mampu menyediakan diri sebagai lapisan-lapisan yang mirip kulit bawang saat menerima tekanan ketimbang menjadi hancur.
“Anda akan berpikir jika mengambil satu potongan dan memisahkannya, mereka akan pecah di wilayah leher,” kata Kisailus. Ini, dia menambahkan, memungkinkan selubung sayap mengalami kerusakan tanpa membuat hancur integritas struktural keseluruhan.
Tim itu lalu mencontek struktur lapisan yang sama dan mencetaknya secara 3D. Mereka menemukan bukti kalau struktur ala selubung sayap kumbang setan itu dua kali lebih kuat daripada engsel yang biasa didesaian para insinyur.
“Desain dari kumbang ini bisa memberi inspirasi saat menyambung material dari jenis yang berbeda. Sebagai contoh material berbasis logam dan karbon yang digunakan di teknik penerbangan,” kata Kisailus. (Red)
