Kecoak cyborg biasanya dikenal untuk misi di darat, tetapi tim peneliti di Singapura membuatnya naik kelas ke lingkungan yang lebih sulit. Dengan perangkat mirip ransel selam mini, serangga ini mampu bergerak dan bernapas di bawah air hingga 3 jam.
Kemampuan baru ini membuka peluang untuk pencarian dan penyelamatan di area banjir, terutama ketika akses manusia dan robot besar terhambat reruntuhan, saluran drainase, atau celah sempit. Pendekatan seperti ini dianggap penting karena memanfaatkan tubuh serangga sebagai sistem utama, bukan membangun robot penuh dari nol.
Ransel selam mini yang dipasang di tubuh kecoak
Para peneliti di Nanyang Technological University, Singapura, merancang pakaian selam fleksibel yang dipakai kecoak seperti backpack. Di dalamnya ada generator oksigen kimia yang menyalurkan oksigen lewat selang ke spirakel, organ pernapasan kecoak.
Bagian penyedia oksigennya dibuat ringan dengan spons berlapis katalis mangan dioksida. Saat terkena hidrogen peroksida, bahan itu terurai perlahan dan melepaskan oksigen untuk membantu kecoak tetap aktif di bawah air.
| Komponen | Fungsi | Detail |
|---|---|---|
| Ransel selam | Wadah sistem | Terbuat dari material mirip plastik hasil cetak 3D, ukuran 10 x 10 milimeter |
| Generator oksigen | Pasokan napas | Menghasilkan oksigen kimia dan mengalirkannya ke spirakel |
| Spons katalis | Pelepas oksigen | Dilapisi mangan dioksida dan bereaksi dengan hidrogen peroksida |
| Pengendali nirkabel | Arah gerak | Dipakai operator untuk mengarahkan pergerakan kecoak |
Sistem itu juga terhubung secara nirkabel ke pengendali sederhana yang dipakai operator untuk mengarahkan gerakan kecoak. Dengan rancangan itu, tim berusaha menjaga alat tetap ringan sekaligus tidak rumit.
Uji tiga jam dan jalur berbentuk tabung
Dalam pengujian, kecoak cyborg tersebut mampu bergerak dan bernapas di bawah air hingga 3 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 pengujian masih terbatas karena kecoak hanya diuji dalam skenario dengan beberapa inci air. Artinya, kemampuan baru ini belum menjadikannya penyelam bebas seperti manusia, tetapi cukup untuk menunjukkan potensi kerja di lingkungan yang sebelumnya sulit diakses.
Kenapa pendekatan cyborg dianggap berguna
Dalam makalahnya, para peneliti menjelaskan bahwa memasukkan kecoak, yang merupakan spesies terestrial, ke dalam pakaian selam membuat hewan itu bisa bertahan dan beroperasi di lingkungan yang kekurangan oksigen. Mereka menyebut langkah ini sebagai arah menuju robot cyborg amfibi yang bisa bekerja di darat dan di air.
Hirotaka Sato, profesor Aerospace Engineering NTU Singapore dan pemimpin studi, menilai lokasi bencana setelah hujan deras atau banjir sering sangat menantang. Menurut dia, akses bisa terblokir reruntuhan, drainase, dan celah sempit, sehingga diperlukan 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 operator masih bisa memberi arah saat kecoak bergerak ke jalur yang salah atau berhenti mendadak.
Meski begitu, ada keterbatasan yang 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 dipakai di lingkungan rendah oksigen lain, termasuk ruang angkasa. Untuk sekarang, gagasan tentang kecoak kosmonaut masih terdengar jauh, tetapi uji coba ini menunjukkan bahwa konsep tersebut sudah melampaui sekadar lelucon laboratorium.
Studi ini diterbitkan di jurnal Nature Communications. Dengan hasil tersebut, kecoak kecil yang biasanya dihindari justru menjadi salah satu kandidat menarik untuk membantu manusia masuk ke lokasi bencana yang paling sulit dijangkau.