Teknologi Yang Terinspirasi dari Struktur Jaringan Tumbuhan

Table of Contents

KOMPETENSI DASAR 

3.4  Menganalisis  keterkaitan  struktur  jaringan  tumbuhan  dan  fungsinya, serta teknologi yang terinspirasi oleh struktur tumbuhan.

4.4  Menyajikan  karya  dari hasil penelusuran berbagai sumber  informasi tentang    teknologi yang    terinspirasi dari    pengamatan    struktur tumbuhan

INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

3.4.1 Menunjukkan   pemanfaatan   teknologi   yang   terilhami   struktur tumbuhan

3.4.2 Membandingkan cara kerja teknologi yang terinspirasi dari struktur tumbuhan 

4.4.1 Menyajikan    berbagai    fakta    mengenai    berbagai    ide    teknologi  sederhana yang terilhami oleh struktur jaringan tumbuhan

      

Tujuan pembelajaran pada materi ini adalah

1. siswa mampu  menunjukkan   pemanfaatan   teknologi   yang   terilhami   struktur tumbuhan

2. Siswa mampu membandingkan cara kerja teknologi yang terinspirasi dari struktur tumbuhan 

3. Siswa mampu menyajikan    berbagai    fakta    mengenai    berbagai    ide    teknologi  sederhana yang terilhami oleh struktur jaringan tumbuhan.

Teknologi Yang Terinspirasi dari Struktur Jaringan Tumbuhan

    Apesepsi:

    Perhatikan gambar berikut ini:

    Coba bandingkan bentuk desain bangunan tersebut dengan bunga teratai adakah persamaannya?

     

     Untuk lebih paham mari kita bahas lebih lanjut:

      1. Panel Surya (Solar Cell).

Panel surya adalah alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi listrik. Panel Surya merupakan alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energy listrik. Ketika cahaya matahari menabrak permukaan panel surya menyebabkan electron (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.

Proses kerja Panel surya terinspirasi dari proses fotosintesis dari daun.  Pada proses fotosintesis juga dibutuhkan cahaya dan zat hijau daun yang disebut klorofil. Melalui fotosintesis ini dihasilkan oksigen (O2) dan glukosa (C6 H12 O6). Saat daun terkena sinar matahari, klorofil akan menyerap energy cahaya. 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 energy kimia berupa ATP dan NADPH. Energi ATP dan NADPH ini selanjutnya akan digunakan untuk mengubah CO2 menjadi glukosa.

Keunggulan Panel Surya

1. Panel surya termasuk ramah lingkungan karena tidak memancarkan emisi gas rumah kaca yang berbahaya, seperti karbon dioksida. Panel surya juga tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim.

2. Panel surya memanfaatkan energi matahari, dan matahari adalah sumber energi yang paling berlimpah di planet bumi.

3. Panel surya mudah dipasang dan juga memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah.

4. Hemat, karena tidak perlu memerlukan bahan bakar.

5. Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakainya yang mencapai sekitar 20 tahun.

2. Sensor Cahaya.

 

Lampu penerangan jalan 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 jika terkena cahaya. Dengan kata lain, jika terdapat cahaya, alat ini mampu menghantarkan listrik.

Perbandingan mekanisme kerja sensor cahaya terinspirasi dari mekanisme gerak stomata pada daun.

Sensor cahaya

Gerak stomata pada daun kartus

Saat menjelang pagi, sinar matahari akan mengenai fotoresistor. Menyebabkan listrik mengalir menuju sakelar. Akibatnya 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.

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 kedalam sel penjaga dengan bantuan ion – ion, sehingga sel penjaga menjadi lebih besar, akibatnya stomata menjadi terbuka.

        3.  Lapisan Pelindung dan Pengilap

           Jika melihat Tanaman Talas atau daun teratai, maka daunnya tersebut sangat bersih dan tahan air. Jika dilihat melalui mikroskop, penampang melintang dari kedua daun tersebut. 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 tidak akan membasahi daun. Lapisan lilin ini juga mampu mencegah menempelnya debu atau kotoran lain dan membuat daun tetap bersih. Para ilmuwan telah mengadopsi mekanisme ini dan menerapkannya untuk membuat cat yang tidak mudah kotor, lapisan pengkilap dan lapisan anti air, misalnya pada semir sepatu, lapisan pengkilap pada mobil atau perabot rumah tangga dan sebagainya. 

4. Alat Pemurnian Air

        Pada umumnya, perairan yang ditumbuhi eceng gondok kondisi airnya jernih. Akar eceng gondok 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.

         Jika mengamati membrane sel akar secara lebih teliti dengan menggunakan mikroskop electron, maka akan terlihat lubang – lubang atau saluran kecil pada membrane 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.

5. Velcro atau perekat

Velcro terdiri dari dua komponen: terdiri dari dua lembar Velcro (satu lembar yang bundar atau kotak dan satu lembar pengait) dijahit atau ditempelkan ke kain secara berlawanan. Komponen pertama memiliki pengait, sementara yang lainnya memiliki benang seperti lingkaran atau kotak. Ketika disatukan, benang bentuk lingkaran atau kotak akan mengait pada pengait dan dua bagian tersebut menempel sementara. 

Velcro atau perekat merupakan sebuah teknologi yang terinspirasi dari cara duri tanaman menempel pada bulu anjing. Velcro berfungsi untuk mengikat dua sisi kain, pertama kali diciptakan pada tahun 1948 oleh Insinyur Listrik bernama George de Mestral.

      

     6. Pemurni udara Andrea terinspirasi dari tumbuhan

          Andrea Air Purifier adalah sebuah contoh teknologi yang terinspirasi dari tumbuhan dan hasil kombinasi brilian antara manusia dengan tanaman yang dapat mempercepat kemampuan alami alam untuk membersihkan udara yang kotor dalam rangka untuk mendetoksifikasi suasana di dalam rumah. Alat yang luar biasa ini mampu membersihkan udara di rumah Anda lebih baik dibandingkan dengan tanaman biasa.

Cara kerjanya cukup simpel, udara kotor yang mengandung bakteri atau virus akan masuk ke bagian atas kemudian tersaring ke bawah dan udara bersih akan keluar melalui kipas. Anda bisa memilih tanaman yang sesuai dengan kesukaan anda sehingga kelebihan Andrea Air Purifier tidak hanya sekedar sebagai penjernih udara tetapi sekaligus bisa mempercantik interior ruangan.