Saat menyebut birds-of-paradise atau burung cenderawasih, bayangan yang muncul biasanya bulu berwarna-warni yang eksotis. Namun, ada keajaiban lain yang kerap terlewatkan: sejenis burung cendrawasih bernama toowa cemerlang memiliki bulu hitam pekat yang mampu menyerap lebih dari 99,5% cahaya. Kini, para ilmuwan berhasil meniru kemampuan tersebut dan menciptakan kain tergelap yang pernah ada.
**Strategi Alam dalam Mengolah Cahaya**
Dalam studi terbaru dari Department of Human Centered Design, Cornell University, para peneliti menulis bahwa alam kerap memanfaatkan perpaduan warna dan struktur nano untuk menarik pasangan atau mengelabui predator.
“Satwa liar sering menggunakan kombinasi warna dalam kulit, sisik, dan bulu mereka… dan berbagai struktur nano/mikro yang menghasilkan ultrablack alias hitam kelam telah dipelajari dan direplikasi secara sintetis,” tulis laporan tersebut.
**Keterbatasan Teknologi Buatan Manusia**
Namun, teknologi ultrablack buatan manusia masih tertinggal. Banyak proses yang mahal, menggunakan bahan beracun, dan tidak cocok untuk tekstil sehari-hari. Padahal, warna superhitam punya potensi luas: panel surya, kamera dan teleskop, hingga mode.
**Karya Seni yang Menginspirasi**
Tim Cornell bahkan sudah membuat sebuah gaun hitam dramatis dengan panel biru iridesen terinspirasi burung cendrawasih jenis toowa cemerlang (magnificent riflebird atau Ptiloris magnificus).
**Mekanisme Alami Penciptaan Hitam Tergelap**
Rahasia utamanya ada pada melanin dan struktur hierarkis bulu. “Melanin adalah komponen yang dimiliki makhluk-makhluk ini, dan pada burung toowa terdapat struktur hierarkis yang sangat menarik, yaitu barbula, yang bekerja bersama melanin,” jelas Larissa Shepherd, asisten profesor di Cornell.
**Struktur Mikroskopis yang Kompleks**
Barbula—serabut halus yang bercabang dari bulu—tersusun rapat dengan alur dan rongga mikroskopis. Kombinasi ini membuat cahaya terperangkap dan hampir tidak ada yang dipantulkan keluar. Inilah efek ultrablack alami.
**Inovasi Material: Dari Dopamin Kerang Menjadi Kain Superhitam**
Alih-alih memakai melanin alami, para ilmuwan menggunakan polydopamine, melanin sintetis yang berasal dari dopamin pada lendir kerang. Pigmen ini digunakan untuk mewarnai kain rajut wool merino hingga menjadi hitam pekat.
**Teknik Plasma Etching untuk Meniru Barbula**
Langkah berikutnya, mereka menerapkan teknik plasma etching untuk membentuk goresan nanoskopis sehingga muncul “fibril” yang meniru barbula burung.
“Cahaya pada dasarnya memantul berulang kali di antara fibril, alih-alih memantul keluar kembali,” jelas Hansadi Jayamaha dari RAD Lab Cornell. “Di situlah efek ultrablack tercipta.”
**Rekor Kain Tergelap yang Pernah Dibuat**
Pengujian menunjukkan bahan ini memiliki reflektansi rata-rata hanya 0,13%, menjadikannya salah satu kain tergelap yang pernah dibuat. Lebih hebat lagi, hitamnya tetap stabil dari berbagai sudut pandang.
**Kestabilan Optik Multi-Sudut**
Para peneliti menulis bahwa kain ini memiliki kinerja ultrablack bersudut lebar, mempertahankan respons optik yang konsisten hingga rentang 120°, mengatasi kelemahan banyak material hitam ekstrem lain yang tampak pudar jika dilihat dari samping.
**Kenyamanan untuk Penggunaan Sehari-hari**
Keunggulan yang mengejutkan adalah kenyamanannya. Tim mencatat: “Tidak seperti kain ultrablack komersial, wool ultrablack yang dikembangkan dalam studi ini tetap dapat bernapas dan mengikuti bentuk tubuh.”
**Properti Material yang Unggul**
Kain ini tetap lembut dan fleksibel, tahan cuci, tahan cahaya, dan cukup kuat untuk dipakai sehari-hari. Artinya, inovasi ini bukan hanya pencapaian ilmiah, tetapi juga berpotensi memasuki industri fesyen dan teknologi.
**Langkah Komersialisi**
Tim Cornell telah mengajukan provisional patent untuk teknologi ini. Jika semuanya berjalan lancar, teknik pembuatan kain superhitam terinspirasi burung cenderawasih ini dapat segera digunakan untuk berbagai aplikasi, mulai dari gaun futuristik hingga peralatan optik berpresisi tinggi.
**Publikasi dan Validasi Ilmiah**
Studi lengkapnya dipublikasikan di Nature Communications, memastikan validitas ilmiah dari inovasi revolusioner ini.
**Biomimikri dalam Teknologi Modern**
Penelitian ini menunjukkan bagaimana biomimikri—meniru mekanisme alam—dapat menghasilkan terobosan teknologi yang signifikan. Struktur barbula pada bulu burung yang telah berevolusi selama jutaan tahun kini menginspirasi material buatan manusia dengan performa yang luar biasa.
**Aplikasi Industri yang Potensial**
Teknologi ini membuka peluang luas dalam berbagai sektor. Selain fashion, material ultrablack dapat digunakan dalam industri optik untuk mengurangi refleksi yang tidak diinginkan, meningkatkan efisiensi panel surya dengan menyerap lebih banyak cahaya, dan dalam teknologi militer untuk aplikasi stealth.
**Keunggulan Ekonomis dan Lingkungan**
Dibandingkan dengan material ultrablack yang sudah ada, inovasi Cornell ini menggunakan bahan yang lebih aman dan proses produksi yang lebih ramah lingkungan. Polydopamine dari kerang merupakan alternatif yang lebih sustainable dibanding bahan kimia sintetis yang beracun.
**Tantangan Produksi Skala Besar**
Meskipun menjanjikan, tantangan tetap ada dalam mengadaptasi teknologi ini untuk produksi massal. Proses plasma etching yang presisi dan kontrol kualitas untuk mempertahankan properti ultrablack secara konsisten membutuhkan pengembangan lebih lanjut.
**Masa Depan Material Tekstil**
Inovasi ini menandai era baru dalam teknologi material tekstil, di mana fungsi dan estetika bertemu dengan sains material tingkat tinggi. Kain ultrablack yang nyaman dan fungsional dapat mengubah paradigma dalam desain busana dan aplikasi teknis.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: