Rahasia pada Sayap Kupu-kupu

Saat musim semi tiba, semua makhluk hidup termasuk didalamnya berbagai jenis serangga dengan suara-suara dan beraneka ragam warnanya, menghiasi dunia kita. Di akhir musim dingin, cuaca yang sebelumnya dingin berangsur-angsur berubah menjadi hangat, dan seiring dengan perubahan cuaca ini salah satu mahluk hidup yang membawa kabar gembira tentang datangnya musim semi ini adalah kupu kupu. Kupu-kupu merupakan salah satu jenis serangga dengan panjang an-tara 1,5 sampai 100 milimeter.

Sayap kupu kupu mempunyai panjang 100 μm (0.1 milimeter) serta lebar 50 μm (0.05 milimeter) yang tersusun atas sejumlah sisik-sisik (ordo lepidoptera / serangga bersayap sisik). Bentuk dari sisik-sisik yang ada di sayap tersebut berbeda-beda berdasarkan jenis kupu kupunya serta pada level nano strukturnya memiliki struk-tur khusus. Sisik-sisik pada sayap kupu kupu yang tersusun dari sisik kitin memiliki akar-akar kecil. Akar-akar kecil ini ditempatkan dengan sangat sensitif pada sarang-sarang yang lebih kecil lagi yang terdapat di permukaan sayap. Ketika sayap kupu kupu itu disentuh, sisik atau serpihan tersebut akan tercabut dari sarangnya dan menyebar sehingga struktur halus dan keseimbangan yang sangat sensitif dari sayap tersebut akan rusak.

Sisik-sisik ini terlihat indah berkat ad-anya rongga-rongga yang terdapat pada permukaan sayap bagian atas. Rongga-rongga ini terdiri atas piringan-piringan yang sangat sempit dan tersusun berlapis-lapis sehingga memungkinkan adanya sirkulasi udara. Di permukaan atas piringan-piringan ini, terdapat rongga-rongga dengan kedalaman 100 nm (0.0001 milimeter) yang terlihat menyerupai gerigi gergaji. Di sela-sela gerigi itu ditempatkan serat-serat sisi (seperti kabel-kabel) yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan. Struktur rongganya dibuat sedemikian rupa sehingga udara benar-benar bisa mengalir secara harmonis dan merata melalui lapisan-lapisannya, di sisi lain struktur rongga ini juga berfungsi untuk mengurangi adanya gesekan udara. Struktur bersisik yang terdapat pada sayap kupu-kupu ini juga berfungsi memudahkan kupu kupu saat terbang. Pada sebuah penelitian ditemukan bahwa performa terbang kupu kupu meningkat 10 sampai 35 persen berkat adanya sisik-sisik pada sayapnya. Sisik-sisik ini terlihat indah berkat adanya rongga-rongga yang terdapat pada permukaan sayap ba-gian atas. Rongga-rongga ini terdiri atas piringan-piringan yang sangat sempit dan tersusun berlapis-lapis sehingga memungkinkan adanya sirkulasi udara. Di permukaan atas piringan-piringan ini, terdapat rongga-rongga dengan kedalaman 100 nm (0.0001 milimeter) yang terlihat menyerupai gerigi gergaji. Di sela-sela gerigi itu ditempatkan serat-serat sisi (seperti kabel-kabel) yang berfungsi untuk menjaga ke-seimbangan. Struktur rongganya dibuat sedemikian rupa sehingga udara benar-benar bisa mengalir secara harmonis dan merata melalui lapisan-lapisannya, di sisi lain struktur rongga ini juga berfungsi untuk mengurangi adanya gesekan udara.

Mukjizat lain dari sisik-sisik pada sayap kupu kupu adalah struktur ini diciptakan berikut kemampuan-nya yang dapat membersihkan diri sendiri. Ketika ada air yang menetes mengenai sayap kupu kupu, dengan mudahnya air itu meluncur mengalir ke bawah dan bersama-sama dengan tetesan air itu terbawa pula kotoran dan debu yang ada pada lapisan tersebut. Fungsi pembersihan diri ini dapat terwujud karena adanya lapisan lilin dan sisik-sisik yang berada di sayap kupu kupu tersebut. Para peneliti berfikir bahwa ujung-ujung yang menonjol dari bagian sisik yang menyerupai gerigi gergaji tersebut dapat mengurangi gesekan gerakan mendadak dari tetesan air dan serpihan-serpihan kotoran tersebut. Di sisi lain arah aliran udara juga mempermudah proses pembersihan pada sayap kupu kupu. Dengan demikian, bersama-sama dengan aliran udara, kotoran akan diarahkan menuju ke ujung sayap kupu kupu.

Karena efek ini pertama kali terlihat pada bunga teratai maka kemudian menjadi lebih dikenal sebagai efek bunga teratai (lotus). Tanaman dan kupu kupu yang dilengkapi dengan fungsi seperti yang dimiliki bunga teratai ini akan terlindung dari mikroorganisme dan embrio-embrio parasit penye-bab penyakit.

Hasil pengamatan menunjuk-kan bahwa jarak antara rongga-rongga pada sisik-sisik sayap kupu kupu tersebut dapat berubah-ubah. Akan tetapi para ilmuwan menemukan bahwa terdapat perbandingan yang tetap (sebesar 0,4) antara jarak antar rongga-rongga dengan tinggi rongga. Hasil penelitian menunjukkan bahwa angka perbandingan ini berperan dalam mengurangi kekuatan gesekan yang terjadi. Karena ujung-ujung berukuran nano pada rongga-rongga terbentuk ke arah ujung-ujung sayap kupu kupu maka hal ini juga menambah efek lotus tadi.

Dari hari ke hari, dari segi ekonomi dan teknologi semakin terlihat pentingnya penemuan akan adanya permukaan-permukaan yang mampu membersihkan diri-nya sendiri secara otomatis. Pada tahun 1999 produk perusahaan bisnis yang terinspirasi konsep pem-bersih otomatis pertama adalah cat tembok luar atau eksterior “LOTUSAN”. Sekarang di seluruh dunia ada lebih dari 600.000 rumah yang menggunakan cat dengan konsep permukaan lotus ini. Bidang lain yang menggunakan efek lotus ini adalah kaca kamera yang digunakan di sepanjang jalan tol di Jerman. Disamping itu, saat ini juga ada plastik dan semprotan yang dikembangkan prototipnya. Produk tekstil yang disebut Nano-Sphere juga telah dikembangkan. Bodi kapal laut yang semakin licin dan pakaian renang adalah contoh lain penerapan efek lotus ini.

Kesimpulannya, selain keindahan sayap kupu kupu yang luar biasa itu, kita juga dapat melihat betapa sempurnanya penciptaan kupu kupu tersebut. Dzat Maha Kuasa yang menciptakan segala sesuatu dengan penuh hikmah, selain memberikan estetika keindahan bagi sayap kupu kupu, membuatnya menjadi kokoh pula, dengan memberikan kemampuan untuk membersihkan dirinya sendiri (autoclean), serta fungsi untuk dapat mengatur suhu tubuhnya sendiri.

Sumber-sumber:

Peter Köchling, Diplomarbeit im Fach Physik, Richtungs anisotropie der Reibung auf kristallinen Oberfl ächen und biologischen Systemen, Münster, Juni 2007.

T. Wagner et al., Wettability and contamin-ability of insect wings as a function of their surface sculpture, Acta Zool. 77, 213 (1996).

C. P. Ellington et al., Leading-edge-vortices in insect fl ight, Nature 384, 626 (1996). www.wikipedia.de : Schmetterlingwww.wikipedia.de: Lotuseffekt

Artikel Rahasia pada Sayap Kupu-kupu pertama kali tampil pada Majalah Mata Air.