Para insinyur di University of California, Riverside (UCR) telah menemukan wawasan penting tentang cara ikan pari berenang, mengungkapkan bahwa gerakan bergelombang mereka bukan hanya untuk pertunjukan—ini adalah adaptasi yang disempurnakan untuk menjaga stabilitas dalam lingkungan bawah air yang menantang. Sirip robotik yang dibuat khusus, dirancang untuk meniru pergerakan ikan pari, diuji di terowongan air terkendali, menghasilkan temuan mengejutkan bahwa ikan pari di dekat dasar laut secara aktif melawan gaya ke bawah dengan memiringkan siripnya ke atas secara halus.
Evolusi Penggerak Sinar
Ikan pari menunjukkan gaya berenang yang berbeda tergantung pada habitatnya. Ikan pari pelagis (laut terbuka) meluncur dengan gerakan mengepak, sedangkan ikan pari bentik (yang tinggal di dasar laut) memanfaatkan undulasi seperti gelombang yang sejajar dengan arus dasar laut. Gaya bergelombang ini sangat efisien, mendaur ulang energi dari air untuk mengurangi hambatan. Para peneliti menduga perbedaan ini merupakan respons evolusioner terhadap fisika lingkungan yang berbeda, sebuah teori yang ingin mereka buktikan.
Eksperimen Sirip Robot
Untuk menguji hipotesis mereka, tim UCR menciptakan sirip robot silikon setebal 9,5 milimeter dan merendamnya dalam terowongan air khusus yang mensimulasikan aliran laut. Tujuannya adalah untuk mengamati bagaimana gaya angkat mempengaruhi sirip pada kedalaman yang berbeda-beda. Tanpa diduga, sirip tersebut mengalami tarikan ke bawah di dekat dasar laut—kebalikan dari perkiraan.
Dengan menyesuaikan sudut sirip, mereka menemukan bahwa memiringkannya ke atas hanya beberapa derajat akan menetralkan gaya angkat negatif. Hal ini menunjukkan bahwa ikan pari alami secara naluriah berenang dengan sudut sirip sedikit ke atas, sehingga memungkinkan mereka mengatasi tekanan yang mendorong mereka menuju dasar laut. Gerakan bergelombang juga secara konsisten memberikan jarak yang lebih besar dari dasar laut dibandingkan gerakan mengepak, sehingga memperkuat efektivitasnya di lingkungan bentik.
Implikasinya terhadap Robotika dan Selebihnya
Temuan ini mempunyai implikasi signifikan terhadap desain kendaraan bawah air. Prinsip di balik renang ikan pari dapat menginspirasi robot yang lebih hemat energi dan lebih tersembunyi. Para peneliti telah menjajaki kemungkinan-kemungkinan ini, dengan penelitian sebelumnya yang melibatkan robot berbasis jaringan dan biohibrid yang ditenagai oleh sel jantung, elektroda, atau bahkan otot tikus. Tujuan utamanya adalah menciptakan kendaraan submersible yang meniru efisiensi alami dan pengoperasian senyap sinar matahari.
“Alam tampaknya telah memecahkan masalah ini,” kata Yuanhang Zhu, seorang insinyur mesin UCR. Hal ini menekankan pentingnya sistem biologis sebagai cetak biru teknologi masa depan.
Studi ini menyoroti bagaimana evolusi mengoptimalkan solusi terhadap tantangan fisik, dan bagaimana memahami solusi tersebut dapat mendorong inovasi dalam bidang robotika dan teknik bawah air.
