Rahasia sulit tokek? Mereka menggantung dari bulu jari kaki

Tokek dikenal karena kemampuannya memanjat dinding vertikal dan bahkan bergelantungan terbalik, dan kini para ilmuwan memahami lebih banyak tentang bagaimana para pemanjat ahli mampu mencapai prestasi melawan gravitasi ini: Tokek dapat dengan cepat mengubah kelengketan kaki mereka dan mematikan tautan, sebuah studi baru ditemukan.

Nada Gekko telah dipelajari dengan baik dan sifat lengketnya telah menginspirasi beberapa teknologi luar biasa, seperti cara bebas sengatan menutup luka dan dayung tangguh yang mungkin membantu tentara memanjat tembok suatu hari nanti. Selama dekade terakhir, para peneliti telah mengembangkan perekat sintetis dengan serat berskala nano yang dirancang untuk meniru warna bulu tokek.

Namun penelitian baru mengenai seluk-beluk pelekatan tokek menunjukkan bahwa alam masih mengakali para ilmuwan di laboratorium. (Biomimikri: 7 teknologi yang terinspirasi oleh alam)

Tokek dapat menempel pada permukaan karena jari-jari kakinya yang bulat ditutupi ratusan bulu mikroskopis kecil yang disebut setae. Setiap seta terbagi menjadi ratusan rambut yang lebih kecil yang disebut spatulae. Para ilmuwan telah mengetahui bahwa jumbai rambut-rambut kecil sangat mirip dengan kontur dinding dan langit-langit van der Waals mungkin menendang masuk Jenis ikatan fisik ini terjadi ketika elektron dari molekul bulu kambing dan elektron dari molekul dinding berinteraksi satu sama lain dan menciptakan tarikan elektromagnetik.

Kini para peneliti telah menemukan bagaimana keseimbangan kekuatan yang bekerja pada tokek dan sudut bulu jari kaki berkontribusi terhadap keberhasilan gigitan hewan tersebut. Sistem ini memungkinkan tokek memasang dan melepaskan kakinya dengan sangat cepat sehingga mereka dapat berebut melintasi permukaan dengan kecepatan 20 panjang tubuh per detik.

“Tokek tidak tangguh menurut definisinya, ia harus melakukan sesuatu untuk membuat dirinya tangguh,” kata pemimpin penulis studi Alex Greaney, seorang profesor teknik di Oregon State University di Corvallis, kepada Live Science. “Sinergi luar biasa dari fleksibilitas, sudut, dan kelenturan rambut inilah yang memungkinkan hal ini terjadi.”

Greaney dan tim peneliti menciptakan model matematika yang menunjukkan bagaimana sudut setae dan gaya yang bekerja pada tokek saat memanjat berinteraksi untuk menciptakan sistem perekat yang halus namun kuat.

Setae yang tumbuh dari dasar kaki tokek tidak berdiri tegak dengan sudut 90 derajat, melainkan bercabang dengan sudut miring. Model matematis menunjukkan bahwa jika bulunya ditekuk dengan sudut mendekati horizontal, luas permukaan tokek yang dapat ditopangnya bertambah, dan tokek dapat membawa beban lebih banyak.

Setae juga sangat fleksibel. Saat tokek melompat ke permukaan lain atau dengan cepat mengubah arah untuk melarikan diri dari pemangsa, bulu jari kakinya harus menyerap energi dalam jumlah besar dan mengalihkannya. Fleksibilitas dan elastisitas setae membantu mengalihkan energi dan memungkinkan tokek berjalan melintasi permukaan pada sudut mana pun, kecuali jika permukaan tersebut ditutupi dengan terlalu banyak kelembapan, yang dalam hal ini gaya dorongnya berkurang dan kakinya mulai tergelincir. Setae yang terlalu lentur atau setae yang terlalu panjang akan terjerat dan menyebabkan tokek tergelincir dan jatuh dari permukaan, kata Greaney.

Model tersebut juga menunjukkan bahwa tokek mampu menyeimbangkan gravitasi dengan menerapkan gaya mereka sendiri ke dinding; mereka dapat mendorong dan menggerakkan kakinya ke arah tubuhnya dan menyeret kakinya di atas permukaan tanpa terjatuh. Greaney mengatakan langkah selanjutnya adalah menyelidiki peran gesekan.

Rincian penelitian tersebut dipublikasikan hari ini (12 Agustus) di Journal of Applied Physics.