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.
Reaksi Pengubahan Energi Cahaya Menjadi Energi Kimia (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)Panel Surya dan Komponen Penyusunnya (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
Pertumbuhan tumbuhan yang merambat dan struktur daun tumbuhan
tersebut menginspirasi ilmuwan untuk mengembangkan pembangkit listrik.
Pembangkit listrik tersebut dikenal dengan “solar ivy”.
Tanaman Ivy dan Panel Solar Ivy (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
Lampu Jalanan dan Sensor Cahaya (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
Kaktus di Gurun dan Stomata (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
Lapisan Pelindung pada Daun Tumbuhan dan Pelindung dari Lilin (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
Eceng Gondok dan Jalur Penyerapan Air serta Partikel Lainnya (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
Gedung Esplanade dan Buah Durian (Tangkapan layar repositori.kemdikbud.go.id)
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.
EVALUASI:
Setelah kalian membaca materi diatas silahkan kalian kerjakan tugas ini:
Sebutkan macam-macam teknologi yang terinspirasi dari struktur tanaman
Dikerjakan di buku latihan dan dikumpul
KESIMPULAN:
- Teknologi sangat membantu manusi
- Macam-macamteknologi yang terinspirasi dari struktur tanaman
Tidak ada komentar:
Posting Komentar