Mekanisme yang terjadi pada kaktus ini menginspirasi pembuatan

adjar.id – Adjarian, Ada berbagai jenis teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan, lo.

Tumbuhan sendiri memiliki struktur jaringan yang membentuk bagian-bangian pada tumbuhan.

Nah, kali ini kita akan membahas mengenai beberapa alat dalam kehidupan yang terispirasi dari struktur jaringan yang ada pada tumbuhan yang merupakan materi IPA kelas 8 SMP.

Baca Juga: Mengenal Teknologi Ramah Lingkungan dan Penerapannya di Bidang Energi

Teknologi yang terispirasi dari struktur jaringan ini merupakan salah satu ilmu dalam biologi yang disebut dengan biomimikri.

Biomimikri merupakan sebuah ilmu yang menempatkan suatu objek alam sebagai model perancangan yang kemudian mengaplikasikannya di dalam teknologi modern.

Penerapan teknologi ini sudah ada sejak tahun 1989 di Jepang dengan adanya modifikasi pada bagian atas kerena shinkasen.

Yuk, kita simak jenis teknologi yang dibuat manusia karena terinsiprasi dari struktur jaringan tumbuhan berikut ini!

“Struktur jaringan dan organ yang ada pada tumbuhan menginspirasi manusia dalam mengembangkan teknologi yang memiliki banyak manfaat bagi manusia.”

1. Panel Surya

unsplash

Panel surya merupakan contoh teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan.

Panel surya merupakan alat yang bisa mengubah sinar matahari menjadi energi listrik.

Jadi, saat cahaya matahari mengenai permukaan panel surya, membuat elektron yang menjadi partikel penyusun atom negatif pada panel surya bergerak.

Pergerakan elektron tersebut melalui suatu konduktor dan berubah menjadi arus listrik.

Nah, ternyata mekanisme kerja pada panel surya ini terinspirasi dari mekanisme fotosistesis pada daun tumbuhan, lo.

Baca Juga: Struktur Jaringan pada Tumbuhan, Materi IPA Kelas VII

Pada proses fotosintesis juga dibutuhkan cahaya dan zat hijau daun atau disebut klorifil, di mana dari fotosintesis ini akan dihasilkan oksigen dan glukosa.

Jadi, saat daun terkena sinar matahari klorofil akan menyerap energi cahaya, kemudian elektron pada kompleks klorifil akan bergerah melalui suatu saluran.

Nah, hal ini yang menyebabkan muatan positif juga ikut bergerak yang kemudian menuju kompleks enzim yang berfungsi untuk menghasilkan energi kimia.

Energi kimia inilah yang akan digunakan untuk mengubah karbondioksida menjadi glukosa.

“Teknologi panel surya terinspirasi dari mekanisme kerja dalam fotosintesis yang terjadi pada daun tumbuhan.”

2. Sensor Cahaya

Adjarian, pernah melihat lampu jalan yang bisa menyala sendiri saat malam dan mati saat mejelang pagi?

Nah, lampu penerangan jalan ini menyala dan mati dengan cara otomatis karena adanya sensor cahaya yang disebut sebagai fotoresistor dan juga sakelar pengatur on dan off.

Fotoresistor ini bisa mendeteksi ada dan tidaknya cahaya di lingkungan tempat lampu itu berada.

Fotoresistor ini adalah sebuah hambatan listrik yang bisa dibuah nilai hambatannya melalui penyinaran cahaya.

Baca Juga: Sistem Transportasi pada Tumbuhan: Jaringan dan Mekanismenya

Jika terkena cahaya, hambatan listrik dari fotoresistor ini akan berkurang, atau bisa dibilang jika terdapat cahaya alat ini bisa menghantarkan listrik.

Mekanisme sensor cahaya ini terinspirasi dari mekanisme tanaman kaktus yang hidup di daerah gurun.

Nah, tumbuhan kaktus sendiri memiliki stomata yang unik, yang di mana stomata ini akan membuka pada malam hari dan akan menutup pada siang hari.

Tujuannya pergerakan stomata ini yaitu untuk mengurangi penguapan air pada tumbuhan kaktus itu sendiri.

“Terdapat fotoreseptor pada sel penjaga yang ada mendukung proses stomata saat menutup dan membuka.”

3. Lapisan Pelindung

Pada tanaman talas atau daun teratai terdapat lapisan tebal yang disebut sebagai kutikula.

Kutikula ini tersusun atas senyala lipid yang berupa lilin dan polmer hidrokarbon yang disebut kutan.

Nah, kedua senyawa ini bersifat hidrofobil atau tidak suka air, sehingga air tidak akan membasahi daun.

Mekanisme lapisan lilin ini diterapkan dalam pembuatan cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengilap, dan lapisan anti air.

Baca Juga: 3 Metode Teknologi untuk Proses Perkembangbiakan pada Tumbuhan

4. Alat Pemurnian Air

Eceng kondok merupakan tanaman yang bisa membuat kondisi air menjadi jernih karena akarnya.

Akar eceng gondok berbentuk serabut yang rapat dan banyak sehingga bisa menyerap partiket yang terlarut di dalam air, sehingga membuat air menjadi bersih.

Mekanisme eceng gondok ini menginspirasi manusia untuk mengembangkan teknologi penyaringan atau pemurnian air.

Teknologi ini membuat air yang kotor bisa tersaring, sehingga air hasil penyaringan akan bener-benar aman dan bersih untuk dikonsumsi.

Adjarian, itu tadi beberapa jenis teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan yang salah satunya adalah panel surya.

Sekarang, yuk, coba jawab pertanyaan di bawah ini!

TRIBUNNEWS.COM - Berikut teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan.

Tumbuhan memiliki struktur organ dan jaringan yang menyusun tumbuhan tersebut.

Selain itu, struktur organ dan jaringan pada tumbuhan memiliki fungsi yang berbeda-beda.

Struktur organ dan jaringan tumbuhan tersebut kemudian menginspirasi manusia untuk mengembangkan teknologi yang memiliki banyak manfaat bagi manusia.

Baca juga: Struktur dan Fungsi Jaringan pada Akar, Batang dan Daun serta Bagian yang Berperan pada Fotosintesis

Berikut teknologi yang terinspirasi dari struktur jaringan tumbuhan, dikutip dari repositori.kemdikbud.go.id:

1. Panel surya (solar cell)

Panel surya merupakan alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi listrik.

Ketika cahaya matahari menabrak permukaan panel surya menyebabkan elektron (partikel penyusun atom yang bermuatan negatif) pada panel surya bergerak melalui suatu konduktor dan menjadi arus listrik.

Mekanisme kerja panel surya ini terinspirasi oleh mekanisme fotosintesis yang terjadi pada daun tumbuhan.

Pada proses fotosintesis juga dibutuhkan cahaya dan zat hijau daun yang disebut klorofil.

Melalui fotosintesis ini dihasilkan oksigen (O2) dan glukosa (C6H12O6).

Saat daun terkena sinar matahari, klorofil akan menyerap energi cahaya.

Elektron pada kompleks klorofil akan bergerak melalui suatu saluran dan menyebabkan muatan positif ikut bergerak.

Muatan positif ini selanjutnya bergerak menuju kompleks enzim yang berfungsi menghasilkan energi kimia berupa ATP dan NADPH.

Energi ATP dan NADPH ini selanjutnya akan digunakan untuk mengubah CO2 menjadi glukosa.

Selanjutnya, terdapat tumbuhan yang merambat pada dinding rumah yang sering dijumpai.

Tumbuhan yang tumbuh merambat pada dinding rumah, misalnya tumbuhan sirih.

Selain sirih, banyak jenis tumbuhan yang hidupnya merambat, misalnya bunga ivy.

Bunga ivy merupakan tumbuhan yang banyak hidup di Benua Eropa.

Tumbuhan tersebut merambat pada dinding bangunan agar mendapatkan sinar matahari yang diperlukan untuk fotosintesis.

Apabila masyarakat mencermati daun yang tumbuh, pasti daun-daun tumbuhan itu menghadap ke arah datangnya sinar matahari.

Pertumbuhan tumbuhan yang merambat dan struktur daun tumbuhan tersebut menginspirasi ilmuwan untuk mengembangkan pembangkit listrik.

Pembangkit listrik tersebut dikenal dengan “solar ivy”.

Solar ivy ini dapat dipasang dengan pola sesuai dengan keinginan manusia sehingga memiliki nilai estetika yang bagus.

Namun, tetap dapat menghasilkan energi listrik dari sinar matahari.

2. Sensor cahaya

Ketika seseorang mengamati lampu penerangan jalan, beberapa lampu penerangan jalan tersebut ada yang dapat menyala sendiri ketika menjelang malam dan mati sendiri saat menjelang pagi tanpa harus dinyalakan dan dimatikan secara manual.

Lampu penerangan jalan tersebut mampu menyala dan mati secara otomatis karena dilengkapi dengan sensor cahaya yang disebut fotoresistor atau light-dependent resistor (LDR) dan sakelar pengatur on dan off.

Fotoresistor ini mampu mendeteksi ada dan tidak adanya cahaya di lingkungan sekitar.

Fotoresistor ini merupakan resistor atau hambatan listrik yang dapat diubah nilai hambatannya melalui penyinaran cahaya.

Hambatan listrik dari fotoresistor ini akan berkurang apabila terkena cahaya, dengan kata lain jika terdapat cahaya, alat ini mampu menghantarkan listrik.

Saat menjelang pagi, sinar matahari akan mengenai fotoresistor.

Hal ini menyebabkan listrik mengalir menuju sakelar.

Aktifnya sakelar ini malah akan mematikan aliran listrik utama, sehingga lampu penerangan jalan menjadi mati.

Saat menjelang malam, aliran listrik tidak dapat mengalir melalui fotoresistor ini sehingga tidak ada aliran listrik yang mengalir menuju sakelar.

Akibatnya, sakelar berada dalam kondisi on sehingga lampu penerangan menyala.

Mekanisme pada lampu penerangan tersebut juga terinspirasi oleh mekanisme yang terjadi pada tumbuhan.

Kemudian, terdapat tanaman yang dapat hidup dengan cuaca yang panas, yaitu kaktus.

Tanaman kaktus hidup di daerah gurun yang kering.

Tumbuhan kaktus memiliki stomata yang unik.

Stomata kaktus akan membuka saat malam hari dan akan tertutup saat siang hari untuk mengurangi penguapan air.

Proses membuka dan menutupnya stomata didukung oleh aktivitas sel penjaga stomata.

Sel penjaga ini memiliki reseptor cahaya yang disebut fotoreseptor yang peka terhadap cahaya.

Saat siang hari yang terik, fotoreseptor pada sel penjaga akan menangkap cahaya dan menyebabkan air dalam sel penjaga dipompa keluar dengan bantuan ion-ion.

Akibatnya, sel penjaga akan mengecil dan lubang stomata tertutup.

Saat malam hari, air dipompa lagi masuk ke dalam sel penjaga dengan bantuan ion-ion, sehingga sel penjaga menjadi lebih besar, akibatnya stomata menjadi terbuka.

3. Lapisan pelindung dan pengilap

Tentu masyarakat tidak asing lagi dengan tanaman talas atau daun teratai.

Ketika seseorang melihat kedua daun tanaman tersebut, kedua daun pada tanaman tersebut pasti terlihat sangat bersih dan tahan air.

Apabila dilihat melalui mikroskop, penampang melintang dari kedua daun tersebut dan terlihat pada permukaan daun terdapat lapisan tebal yang disebut kutikula.

Kutikula ini tersusun atas senyawa lipid berupa lilin (wax) dan polimer hidrokarbon yang disebut kutan.

Kedua senyawa ini bersifat hidrofobik atau tidak suka air, sehingga jika air mengenai lapisan ini maka tidak akan membasahi daun.

Lapisan lilin ini juga mampu mencegah menempelnya debu atau kotoran lain dan membuat daun tetap bersih.

Selain itu, ternyata ilmuwan juga telah mengadopsi mekanisme ini dan menerapkannya untuk membuat cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengilap, dan lapisan anti air.

Misalnya pada semir sepatu, lapisan pengilap pada mobil atau perabot rumah tangga, dan lain sebagainya.

4. Alat pemurnian air

Masyarakat juga tidak asing lagi dengan tanaman eceng gondok.

Air di sekitar tanaman eceng gondok terlihat jernih.

Pada umumnya, perairan yang ditumbuhi eceng gondok kondisi airnya jernih.

Ketika seseorang melihat akar eceng gondok, akar eceng gondok terlihat berbentuk serabut-serabut yang banyak dan rapat.

Akar-akar ini mampu menyerap partikel-partikel yang terlarut dalam air sehingga air menjadi bersih.

Bahkan, zat-zat berbahaya seperti racun pun dapat diserap oleh eceng gondok.

Kemudian, apabila mengamati membran sel akar secara lebih teliti dengan menggunakan mikroskop elektron, maka akan terlihat lubang-lubang atau saluran kecil pada membran sel akar.

Saluran ini terbentuk dari protein dan memiliki lubang dengan ukuran tertentu dan daya ikat tertentu pula.

Salah satu salurannya bernama aquaporin.

Aquaporin ini merupakan saluran (protein kanal) yang hanya dapat dilewati oleh air, sehingga partikel lain tidak dapat masuk lewat aquaporin.

Mekanisme tersebut menginspirasi ilmuwan untuk mengembangkan teknologi penyaringan atau pemurnian air.

Dengan teknologi ini, air yang kotor dapat disaring, sehingga air hasil penyaringan benar-benar bersih dan aman untuk dikonsumsi.

Selain menginspirasi untuk mengembangkan teknologi, struktur organ dan jaringan tumbuhan juga menginspirasi bentuk rancangan bangunan.

Misalnya, gedung teater Esplanade di Singapura yang terinspirasi dari struktur kulit buah durian.

Lapisan terluar dari atap gedung tersebut berbentuk segitiga seperti duri pada durian.

Selain itu, atap tersebut dapat diatur untuk mengikuti pergerakan matahari, sehingga dapat menjaga intensitas cahaya yang masuk dalam gedung.

(Tribunnews.com/Katarina Retri)

Artikel lainnya terkait Materi Sekolah