mengapa jaring laba-laba lebih kuat dari baja ?

2. Mengapa kekuatan jarring laba-laba lebih kuat dari kekuatan baja ????

Jawaban :

Jika di rumah ada sarang laba-laba, coba perhatikan dengan saksama. Secara kasat mata sarang itu terbuat dari benang tipis. Namun, jangan remehkan kekuatannya. Dahsyat!

Iseng-iseng, cobalah dekatkan jari tangan ke salah satu benang pembentuk sarang laba-laba. Lalu cobalah untuk memutuskan benangnya. Benang tipis itu tidak akan putus, tapi justru membelit jari tangan kita. Kekuatan benang itu baru terlihat manakala ada lalat atau serangga yang terbang hendak menerjangnya. Meski kecil, kecepatan terbang serangga itu tak bisa dibilang lambat. Namun, loloskah serangga itu? Bisa dijamin lalat atau serangga itu tak akan lolos dari jerat sarang laba-laba. Padahal, kalau dihitung dengan rumus momentum, beban yang diterima sarang itu pastilah tidak kecil.

Para ilmuwan sudah mengakui kekuatan jaring laba-laba. Benangnya lima kali lebih kuat dari serat baja dengan ketebalan yang sama. Padahal, baja termasuk material paling kuat yang tersedia bagi manusia. Selain itu, benang laba-laba memiliki gaya tegang 150.000 kg/m2. Jika ada seutas tali berdiameter 30 cm terbuat dari benang laba-laba, maka ia akan mampu menahan beban 150 mobil!

Kevlar kalah kuat
Kekuatan benang laba-laba merupakan teka-teki yang menarik untuk dipecahkan. Selama bertahun-tahun para peneliti berusaha untuk menguak rahasia kekuatan benang jaring laba-laba ini. Dalam Proceeding The National Academy of Science Amerika Serikat yang dipublikasikan Juni 2002 diungkapkan, pihak Angkatan Darat Amerika Serikat (AD AS) bekerja sama dengan para peneliti dari Universitas California Santa Barbara. AD AS tertarik dengan kekuatan benang laba-laba dan mencoba menggunakannya sebagai material untuk bahan rompi tahan peluru, baju tempur, tali-temali peralatan tempur, dan lain-lain.

Ilmuwan sendiri sudah mulai menggunakan benang laba-laba sebagai model untuk membuat kevlar, yakni bahan pembuatan jaket antipeluru. Peluru mempunyai kecepatan 150 m/detik dan dapat merobek sebagian besar benda yang dikenainya kecuali barang yang terbuat dari kevlar. Namun, benang laba-laba yang lebih tipis dari selembar rambut manusia dan lebih ringan dari kapas ini justru 10 kali lipat lebih kuat daripada kevlar.

Yang lain memfokuskan penelitian pada zat protein yang terkandung dalam serat yang dikeluarkan laba-laba untuk menjerat mangsanya yang terperangkap di dalamnya. Helen Hensma, peneliti utama riset dan ajun profesor bidang fisika Universitas California Santa Barbara mengungkapkan bahwa benang jaring yang dikeluarkan laba-laba merupakan material campuran. Bahan ini terdiri atas kristal dan sebagian lain bahan yang elastis. Tiap-tiap molekul tunggal memiliki kedua gabungan itu.

Menurut Kaplan, profesor teknik biomedis Universitas Tufts, protein untuk membuat jaring itu disimpan dalam struktur seperti sabun yang disebut pseudomicelle yang membuatnya berbentuk seperti agar-agar selama berada dalam kelenjar. Struktur setengah stabil itu menjaga agar protein tidak mengkristal terlalu cepat hingga saatnya dipintal.

Apabila waktu dan kekentalannya tepat, struktur yang terbentuk dalam kelenjar laba-laba dapat dengan mudah berubah menjadi serat yang kuat saat dikeluarkan sebagai jaring. Dalam proses ini, kandungan air merupakan hala yang sangat penting, karena pengkristalan yang terlalu dini bisa menyebabkan penyumbatan pada sistem pembuatan jaring di tubuh laba-laba.

Kaplan dan rekannya, Hyoung Joon Jin, mengamati bahwa laba-laba selalu mengontrol kecepatan larut, kekentalan, dan struktur protein dalam kelenjar pembuat jaringnya. Ketika kekentalan itu mencapai tingkat yang tepat, saat itu pula laba-laba memulai memintal jaringnya. Oleh karena itu mereka menyimpulkan, rahasia kekuatan jaring laba-laba terletak pada waktu pembuatannya.

Bagaimana proses protein mengatur susunan struktur sehingga berwujud benang serat laba-laba, menjadi titik fokus para peneliti di Universitas California Santa Barbara. Dengan menggunakan mikroskop atom dan perangkat molekul para peneliti berhasil mendapatkan petunjuk berharga dari pencitraan gambar dan pengangkatan molekul protein yang terjadi. Mereka mendapatkan gambaran bahwa proses penguraian molekul protein dari lipatan-lipatannya berjalan secara modular. Dalam kejadiannya terdapat ikatan mekanik yang terlepas jika sedang menerima beban dan kembali ke wujud semula ketika beban menghilang.

Tempat berkembang biak
Lalu, dari mana dan bagaimana sih benang laba-laba tadi? Jaring laba-laba dibuat oleh sebuah "alat" yang terletak di ujung ekornya. Alat ini merupakan saluran berbentuk silinder atau kerucut kecil yang jumlahnya bervariasi antara 1 - 4 pasang. Melalui lubang ini benang jaring-jaring dibuat dalam bentuk kelenjar, yang kemudian dikeluarkan sebagai benang-benang halus.

Ketika laba-laba membangun jaringnya, sebuah keajaiban nyata terjadi. Mula-mula laba-laba melempar benang yang dipintalnya ke udara. Aliran udara akan membawa benang itu ke tempat tertentu sebagai tempelan benang. Setelah itu pekerjaan konstruksi jaring-jaring laba-laba pun dimulai. Sebuah jaring dapat dianyam selama satu jam atau lebih.

Ada dua benang yang membentuk jaring laba-laba. Yaitu benang yang lengket dan tidak lengket. Mula-mula laba-laba akan menarik benang yang kuat dan tegang dari titik pusat ke arah luar untuk mempersiapkan kerangka jaringnya dengan banyak jari-jari. Kemudian ditambahkan pula benang pijakan yang digunakan sewaktu memintal benang spiral. Untuk membuat benang spiral, ia menggunakan benang yang kendur dan lengket. Saat memintal benang spiral, laba-laba membuat pijakan. Pembuatan jaring-jaring akan selesai setelah benang spiral mendekati bagian tengah.

Laba-laba sangat tergantung pada jaring-jaring yang dibuatnya. Selain berfungsi sebagai perangkap mangsa, jaring-jaring itu digunakan untuk tempat berkembang biak. Dengan jaring-jaringnya, laba-laba dapat memangsa serangga yang terbang walaupun ia sendiri tidak bisa terbang. Laba-laba membungkus telurnya dalam kepompong yang terbuat dari pintalan benang-benang untuk melindunginya dari bahaya.

Laba-laba yang tidak memintal jaring menggunakan benang-benang untuk menempeli sarang persembunyian dan lorong-lorongnya. Benang-benang itu dibentangkan untuk mencegah agar tidak tertiup angin. Bentangan ini juga berfungsi untuk jalan bagi laba-laba jantan menuju laba-laba betina. Dengan begitu, benang-benang ini memiliki peran penting dalam ritual percumbuan dan perkawinan. Kebanyakan laba-laba jantan akan membuat semacam permadani sutra kecil untuk menyimpan sperma mereka.

Penelitian terhadap jaring laba-laba masih terus dilakukan untuk mendapatkan jawaban atas teka-teki alam ini. Sedikit demi sedikit misteri kekuatan jaring laba-laba mulai terkuak. Suatu saat, bila kita dapat membuat jalinan sutera sekuat benang laba-laba, maka kita bisa menciptakan alat berkekuatan luar biasa