Kabar ini terdengar seperti fiksi ilmiah, tetapi tim peneliti di Singapura benar-benar membuat kecoak cyborg yang bisa bertahan di bawah air. Perangkat itu bekerja seperti ransel selam mini dan membuka kemungkinan baru untuk misi pencarian dan penyelamatan di ruang tergenang banjir.
Selama ini, serangga cyborg memang sudah dipakai untuk pencarian dan penyelamatan serta inspeksi pipa, tetapi penggunaannya masih terbatas di darat. Dengan tambahan kemampuan bergerak di lingkungan minim oksigen, kecoak ini menjadi jauh lebih berguna untuk area yang sulit dijangkau manusia maupun robot besar.
Ransel selam dari pencetakan 3D
Para peneliti di Nanyang Technological University, Singapura, merancang pakaian selam fleksibel yang dipakai kecoak seperti backpack. Di dalamnya ada generator oksigen kimia yang menghasilkan oksigen saat serangga berenang di bawah air lalu menyalurkannya lewat selang ke spirakel, organ pernapasan kecoak.
Untuk membuat sistem tetap ringan dan tidak rumit, tim memilih wadah oksigen berupa spons yang dilapisi katalis mangan dioksida. Senyawa itu terurai perlahan saat terkena hidrogen peroksida, lalu melepaskan oksigen yang dibutuhkan kecoak selama bergerak di air.
Bagian ransel tempat tangki oksigen dibuat dari material mirip plastik hasil cetak 3D dengan ukuran hanya 10 x 10 milimeter. Seluruh sistem juga terhubung secara nirkabel ke pengendali sederhana yang dipakai operator untuk mengarahkan pergerakan kecoak.
Bisa bergerak dan bernapas lebih lama
Dalam pengujian, kecoak cyborg itu mampu bergerak dan bernapas di bawah air hingga tiga jam. Peneliti juga menyebut performanya tetap kuat saat melewati area berbahaya, dengan kecepatan yang hanya sedikit lebih lambat dibanding saat berada di permukaan.
Untuk menguji alat ini, tim membuat lorong-lorong berbentuk tabung yang dicetak 3D agar menyerupai skenario bawah air yang mungkin ditemui hewan itu saat misi penyelamatan. Hasilnya, kecoak berhasil melewati semua zona berbahaya yang dihadapinya.
Kondisi uji tetap terbatas, karena kecoak hanya diuji dalam skenario dengan beberapa inci air. Itu berarti kemampuan baru ini belum menjadikan kecoak sebagai “penyelam” bebas seperti manusia, tetapi cukup untuk menunjukkan bahwa mereka bisa bekerja di lingkungan yang sebelumnya sulit diakses.
Kenapa pendekatan ini dianggap penting
Dalam makalahnya, para peneliti menyebut bahwa dengan memasukkan kecoak, yang merupakan spesies terestrial, ke dalam pakaian selam tersebut, hewan itu dapat bertahan dan beroperasi di lingkungan yang kekurangan oksigen. Mereka juga menggambarkannya sebagai langkah menuju robot cyborg amfibi yang dapat beroperasi di darat dan di air.
Hirotaka Sato, profesor Aerospace Engineering NTU Singapore dan pemimpin studi, mengatakan realitas lokasi bencana sering kali sangat menantang setelah hujan deras atau banjir. Menurut dia, akses bisa terblokir oleh reruntuhan, saluran drainase, dan celah sempit, sehingga perlu cara baru untuk memperluas kemampuan cyborg insects.
Pendekatan cyborg dinilai lebih efisien dibanding robot penuh karena memanfaatkan biologi alami hewan. Sistem ini tidak perlu membawa motor, aktuator, atau baterai besar, tetapi tetap memungkinkan operator memberi arah saat kecoak mulai bergerak ke jalur yang salah atau berhenti mendadak.
Meski begitu, kelemahannya juga jelas. Hewan tetap membutuhkan oksigen, sehingga cakupan medan operasi masih terbatas, terutama di wilayah tergenang air atau area dengan udara beracun.
Di luar operasi penyelamatan, prinsip yang sama disebut berpotensi diterapkan di lingkungan rendah oksigen lainnya, termasuk ruang angkasa. Untuk saat ini, gagasan tentang kecoak kosmonaut masih terdengar jauh, tetapi uji coba ini menunjukkan bahwa konsep tersebut tidak lagi sekadar lelucon laboratorium.
Studi ini diterbitkan di jurnal Nature Communications. Dengan hasil tersebut, kecoak kecil yang biasanya dihindari justru menjadi salah satu kandidat paling menarik untuk membantu manusia masuk ke lokasi bencana yang paling sulit dijangkau.
