HerawatiSetelah kita mengenal struktur organ dan jaringan yang menyusun tumbuhan serta fungsinya, kita akan mengulas bahwa struktur organ dan jaringan tumbuhan menginspirasi manusia untuk mengembangkan teknologi yang memiliki banyak manfaat bagi manusia. Apa saja teknologi yang terinsipirasi dari struktur tumbuhan yang telah dikembangkan oleh manusia? Yuk simak lebih lanjut pembahasan materi berikut ini.
1. Panel Surya/Solar Cell
Panel Surya adalah alat yang dapat mengubah sinar Matahari menjadi energi listrik. Ketika cahaya matahari menabrak permukaan panel surya menyebabkan elektron pada panel surya bergerak melalui konduktor dan menjadi arus listrik.
Mekanisme kerja panel surya ini terinspirasi oleh proses fotosintesis yang terjadi pada daun tumbuhan. Melalui proses fotosintesis ini dihasilkan oksigen dan glukosa. Saat daun terkena sinar matahari, klorofil akan menyerap energi cahaya.
Selanjutnya, 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 tersebut selanjutnya akan digunakan untuk mengubah gas karbon dioksida menjadi glukosa. Prinsip pengubahan energi tersebutlah yang dijadikan dasar teknologi panel surya.
2. Sensor Cahaya
Ketika kamu mengamati lampu penerangan jalan, beberapa lampu penerangan tersebut ada yang dapat menyala sendiri ketika menjelang malam dan mati sendiri saat menjelang pagi tanpa harus dinyalakan atau dimatikan secara manual. Lampu penerangan tersebut mampu menyala dan mati secara otomatis karena dilengkapi dengan sensor cahaya yang disebut fotoresistor atau light-dependent resistor dan sakelar on dan off. Fotoresistor mampu mendeteksi ada dan tidaknya cahaya di lingkungan sekitar.
Mekanisme pada lampu penerangan tersebut terinspirasi oleh mekanisme yang terjadi pada tumbuhan kaktus. Tumbuhan kaktus memiliki stomata yang akan membuka saat malam hari dan akan tertutup saat sing hari untuk mengurangi penguapan air.
Proses membuka dan menutup stomata ini didukung oleh aktivitas sel penjaga stomata. Sel penjaga stomata tersebut 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 stomata tertutup.
Saat malam hari, air dipompa lagi masuk ke sel penjaga dengan bantuan ion-ion, sehingga sel penjaga menjadi lebih besar, akibatnya stomata menjadi terbuka.
3. Lapisan Pelindung dan Pengkilat
Ketika kita melihat daun talas atau daun teratai, kita akan melihat bahwa daun tersebut sangat bersih dan tahan air. Jika kita melihat melalui mikroskop pada daun pada daun talas dan daun teratai maka kita akan melihhat pada permukaan daun terdapat lapisan tebal yang disebut kutikula.
Lapisan kutikula tersusun atas senyawa lipid berupa lilin dan polimer hidrokarbon yang disebut kutan. Kedua senyawa ini bersifat hidrofobik atau tidak suka air. Sehingga jika air mengenai lapisan ini tidak akan membasahi daun. Lapisan lilin tersebut juga mampu mencegah menempelnya debu atau kotoran yang lain dan membuat daun tetap bersih.
Oleh karena itu para ilmuan telah mengadopsi mekanisme tersebut dan menerapkannya untuk membuat cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengkilap dan lapisan anti air. Misalnya pada semir sepatu, lapisan mengkilap pada mobil dan perabot rumah tangga.
4. Alat Pemurnian Air
Ketika kita melihat akar eceng gondok, kita akan melihat akar eceng gondok tersebut berbentuk serabut-serabut yang padat dan rapat. Akar eceng gondok mampu menyerap partikel dalam air sehingga air menjadi bersih. Bahkan zat-zat berbahaya seperti racun dapat diserap oleh eceng gondok.
Jika kita mengamati membran sel akar eceng gondok secara lebih teliti dengan menggunakan mikroskop elektron, maka akan terlihat lubang-lubang atau saluran kecil pada membran sel. Saluran ini terbentuk dari protein yang 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 ilmuan 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.
