Posted by: y4ku24 | December 3, 2008

Inovasi melalui pemerhatian alam semulajadi

(Nota: Bagi budak-budak engineering yang membaca blog aku, mungkin entri kali ini agak menarik. Kepada mereka yang bukan jurusan engineering pun, jangan takut, seperti biasa, aku cuba sajikan entri-entri aku supaya semua pembaca boleh faham dengan mudah. Kalau tak faham jangan segan-segan bertanya, aku cuba menjawab jika mampu. Kalau tak mampu jawab, apa lagi, korang cari kat wikipedia lah!)

Ini semua gara-gara Cikgu Syeikh. (tak kenal beliau? Sila rujuk entri ini.) Di bangku makmal sains sekolah dahulu, beliau akan selalu meluaskan topik-topik perbincangan silibus matapelajaran sains sehingga menyebabkan aku teruja selalu!

Antara yang dibincangkan di dalam kelas adalah berkenaan inovasi reka cipta manusia melalui pemerhatian organ-organ dalaman manusia. Pernah sekali, apabila berbincang tentang sistem respirasi (sistem pernafasan), beliau  membangkitkan hal ini. Cuba korang tengok gambar sistem respirasi di bawah, dan perhatikan organ yang diberi nama ‘trachea’ (atau ‘trakea’ di dalam bahasa ibunda):

respiratory-system

Trakea adalah bahagian tengah sistem respirasi, bahagian penghubung antara bahagian mulut dan paru-paru. Nampak simple sahaja, tetapi apa kelebihan organ ini? Organ ini berbentuk tiub, dan terletak di tengkuk kita. Memandangkan tengkuk kita selalu bergerak untuk mengangguk, menggeleng kepala, tersenggok ketika dalam kelas dan lain-lain, adalah amat penting untuk organ ini (yang merupakan ‘highway’ untuk udara (oksigen) memasuki paru-paru) mengekalkan bentuk bulat tiub, supaya kita tidak tersesak nafas. Jika tidak, setiap kali kita mengangguk, kita akan tersesak nafas!

AlhamdulIllah, Allah mencipta trakea untuk memenuhi keperluan ini. Dengan kewujudan lingkaran-lingkaran kecil (tulang ke tu? aku tak pasti, sebab bukan bidang aku!) yang terpisah antara satu sama lain sepanjang trakea, maka ia dapat maintain bentuknya walau macamana pun kita menggerakkan kepala.

Ada juga beberapa rekaan manusia yang mengaplikasikan teori yang sama. Boleh agak? Ini dia salah satu:

siemens-automatic-vacuum-cleaner-z41666

Mesin vakum memerlukan supaya bagaimana ianya dibengkokkan pun, udara yang disedut tidak akan tersekat dengan mudah, yang mungkin boleh mengakibatkan mesin itu rosak. Samalah juga untuk mesin basuh, dimana tempat air basuhan keluar juga mempunyai rekaan yang sama, untuk mengelakkan air tersekat dan mesin berkemungkinan akan rosak. Maka rekabentuk yang simple begitu telah menyelesaikan masalah.

Lagi satu yang pernah dibincangkan di dalam kelas ialah ketika masuk topik usus perut. Sepertimana yang kita tahu, ada dua jenis usus, usus besar dan usus kecil (mat saleh sebut small and big intestine). Usus adalah pit stop terakhir sistem pencernaan (yang berfungsi merungkai makanan-makanan kita melalui proses kimia kepada yang bentuk yang lebih kecil, supaya boleh diserap badan dan ditukarkan kepada tenaga) sebelum yang bakinya dinyahkan dari badan. Percernaan kimia banyak berlaku di sini. (Secara automatik pulak tuh, tanpa perlu dikawal. AlhamdulIllah)

Untuk tidak pening kepala, tak payah kita bincang panjang-panjang. Yang aku ingin tekankan ialah salah satu kelebihan organ ini. Memandangkan kebanyakan percernaan kimia berlaku, organ ini perlu panjang. Bila panjang, senang sedikit proses pencernaan. Kita sudah sedia maklum bahawa usus memang panjang pun. Campur dua-dua usus, dalam 7.5-8.5 meter (usus kecil saja 6-7 meter). Tetapi penting juga makanan yang dicerna ke bentuk yang lebih kecil itu diserap melalui dinding usus ke dalam badan/saluran darah. Yang dicerna banyak, jadi bagaimana untuk menyerap banyak juga? Mari kita perhatikan secara terperinci dinding dalam usus kecil:

Zoom-in usus kecil

Zoom-in usus kecil

Boleh nampak dengan jelas, sebenarnya dinding dalam usus bukannya leper, tetapi ada bonjolan-bonjolan kecil. Apa fungsi bonjolan ini? Untuk meluaskan tempat menyerap bahan percernaan di kawasan yang terhad. Jadi, walaupun usus kita terhad kawasannya, kehadiran bonjolan-bonjolan mikro (kecil) ini amat membantu meningkatkan keluasan dinding usus untuk memastikan tiada zat makanan yang boleh diguna badan terlepas setelah dicerna.

Ada rekaan manusia yang menggunakan konsep yang sama. Ada ‘bonjolan-bonjolan’ halus dan fungsinya menyerap banyak air di kawasan terhad. Mungkin korang selama ini tak perasan, sebab tak pernah perhatikan secara terperinci, tapi kalau korang tahu, korang akan terkejut gembira, jadi aku nak korang fikir dulu.

Cuba perhatikan di sekeliling. Alat ini wajib semua orang ada, sebab ianya tak mahal dan amat penting untuk kehidupan seharian. Kadang-kadang korang ada beberapa buah untuk diri sendiri sahaja! Di Malaysia, sehari rata-rata orang akan guna 2 kali, satu di waktu pagi, satu di waktu senja. Jawapan aku bagi di akhir artikel. Jangan tengok terus, korang akan menyesal!

NATURE TECHNOLOGY

Apabila menyebut tentang inovasi melalui pemerhatian organ manusia, tak boleh lari memikirkan juga inspirasi-inspirasi lain yang boleh diperolehi melalui pemerhatian alam di sekeliling. Melalui pemerhatian haiwan-haiwan, dan tumbuh-tumbuhan. Lalu kelebihan yang ada pada alam itu ditiru. Imitation of nature atau nature-mimicry, mat saleh panggil. Dan sekarang ini memang banyak reka cipta teknologi telah berjaya ditiru dan diaplikasikan di dalam kegunaan seharian. Antara buku yang menceritakan secara mendalam berkenaan imitation of nature ini ialah buku ini:

Aku pun tak baca lagi. Haha.

Aku pun tak baca lagi. Curi-curi baca di kedai buku saja. Haha.

Seperti yang terdapat di dalam tajuk, antara teknologi alam semulajadi yang menjadi inspirasi kepada para engineer masakini ialah kaki cicak (gecko). Bagaimana kaki cicak, yang tidak berlendir pun, tetapi boleh melekat di siling yang kering? Apa yang ada pada hujung kaki cicak-cicak ini yang membolehkan mereka membuat stunt sebegitu? (Aku pun tak boleh nak jawab, sebab aku pun tak baca lagi.)

Lagi satu fenomena yang di bawa ke hadapan ialah fenomena daun teratai yang telap air, dan bagaimana para engineer mengaplikasi sifat tersebut untuk kesenangan hidup manusia sekarang. Memang menarik, dan buku ini cuba menganalisa fenomena-fenomena ini secara terperinci.

Belajar di Tohoku University ini memberi aku peluang menduduki kelas yang diajar oleh pensyarah yang mana kajian beliau kebanyakannya berlegar di atas topik ini. Kajian berkenaan nanotechnology* nature-mimicry. (link ke laman web lab beliau. SINI) Dan apa yang cuba dikaji ialah bagaimana untuk membina sesuatu yang maintainance free (maksudnya tidak perlu dibaiki kerana rosak atau sudah hilang daya untuk berfungsi) dan bagaimana untuk mengurangkan penggunaan tenaga (energy consumption).

Ada dua kajian pensyarah ini yang menarik minat aku (dan pelajar lain juga, kerana kelas beliau memang menarik!) ialah berkenaan sarang anai-anai dan juga cengkerang siput.

Ha, jangan tak tahu, di dalam pembinaan sarang anai-anai terdapat teknologi yang hebat! Apabila diperhatikan secara mikro, jenis tanah yang digunakan kontraktor anai-anai mempunyai kelebihan mengawal kelembapan dalaman sarang secara automatik! Walaupun udara luar panas, anai-anai di dalam tak mati kepanasan. Jadi, apa sebenarnya aplikasi yang boleh menguntungkan manusia?

Pelembap udara tanpa penggunaan elektrik. Atau mungkin juga satu hari nanti, penghawa dingin tanpa elektrik! Wow!

Cuba korang perhatikan pula cengkerang siput. Walaupun badannya berlendir, pegang pun rasa geli, tetapi kulitnya tetap maintain shining. Seolah-olah diwax selalu. Dan, jika tolak ke tepi kes di mana cengkerang itu pecah, ianya tetap akan kekalkan kecantikan cengkerang tersebut, walaupun kehidupannya selalunya di tanah dan tempat-tempat kotor. Kalau sudu garpu rumah korang stainless steel, siput lagi hebat, rumah dia stainless shell! Dan memang apabila dikaji secara mikro, cengkerang tersebut mempunyai satu selaput khas yang menyebabkan ia tidak telap air, malah cecair lain seperti minyak. Aplikasinya secara ringkas ada disebut di laman web pensyarah aku di atas, kepada yang berminat mengkaji.

Memang menarik kajian beliau. Cuma yang aku sedih, kesungguhan beliau mengkaji tentang kehebatan alam semulajadi yang tercipta ini masih tidak mampu untuk membawa beliau mendekati Si Pencipta. Beliau cukup kagum dengan rekacipta alam semulajadi, tetapi ianya tidak dapat disalurkan kepada kekaguman terhadap-Nya. Entahlah, mungkin suatu hari nanti…

Ya Allah, berikan hidayah-Mu kepada beliau. Amiin.

Akhir sekali, jawapan untuk kuiz di atas:

TUALA!

Siapa dapat betul, belanjalah diri sebuku sabun dan mandilah sekali, semata-mata untuk guna tuala korang. Yang tak jawab betul atau terus curi tengok jawapan, korang tidak dibenarkan mandi sehari.

Patutlah kain biasa tak boleh ditukar menjadi tuala, kerana tak ada bonjolan-bonjolan rupanya…

===================================

*Nanotechnology merujuk kepada bidang yang mana temanya ialah kawalan sesuatu jisim pada skala atom dan molekul.


Responses

  1. Kalau tidak silap, teknologi pembinaan sarang anai-anai itu telah diaplikasikan dalam sektor pembinaan. Pembinaan yang menggunakan aplikasi sama untuk mengawal suhu dalam bangunan tersebut, terutamanya di tempat yang panas dan kering.

    Tak ingat secara khusus bangunan apa…

    Banyak lagi aplikasi yang dah digunapakai.

    Rasanya peminat rancangan TV seperti Extreme Engineering dan even Mythbusters sekalipun dapat lihat inovasi melalui pemerhatian alam semulajadi. Walaupun tidak dijelaskan secara detail, tetapi idea yang digunakan untuk menyelesaikan masalah kejuruteraan dan juga menbongkar rahsia myth yang ada di dunia ini boleh dijadikan permulaan untuk kajian yang lebih mendalam. Kepada yang berminat lah.

    Contohnya, design kepala shinkansen ( bullet train ), yang terbaru berbentuk paruh burung untuk mengurangkan bunyi bising semasa keluar dari terowong.

    Boleh chek-out 10 inovations inspired by nature kat link bawah ni.

    http://www.msnbc.msn.com/id/27285982/?pg=9#Tech_WeirdScience_InnovationsInspiredByNature

  2. teringat ambil subjek Design & Nature ketika final year di university.

    Ketika kelas pertama, lecturer tu cakap: “I hope, at the end of the course, You’d believe that God exists”..

    Same subject, different conclusion (My Prof and Your Prof).

  3. To Inda: Thank you for the info! Memang berlambak berkenaan nature-mimicry di dalam documentary atau internet. Cuma kena rajin cari.🙂

    To zacharias: Nice conclusion! Well, Japan is kind of a weird country when it comes to faith. Ask the teenagers here and they will say they don’t believe in God. But ask them again ‘Then why do you go to shrines before taking an exam?’, and they will say ‘I don’t know’!

    Actually, my class is not called Design & Nature, just Design, but the teacher was awesome! One eye-opening statement he said was that recycling is not the solution to our current eco problem!

    He is rich by the way. Has is own private island in the southern part of Japan!

  4. erm,,,kalau x salah sy di kaki cicak terdpt begitu byk bulu2 yg halus hingga x terkira nilainya…(itupun terbaca dlm “esti dot my” aja…) x byk yg sy tahu…tp menarik! dan sy dpt jwb dgn betul iaitu tuala/pengelap kaki bilik sy…hehe…

    i loved being designer!

    • Tahniah kerana berjaya menjawab! Pengelap kaki juga boleh diterima, tetapi rasanya sesuai lagi tuala, kerana berperanan menyerap banyak air lebih dari pengelap kaki. Papehal pun, you got the point!😉 Candle Lilly designer?

  5. wah, kayanya dia. semoga kamu bisa memenangi hati beliau, dan membawa beliau menjadi muslim. mungkin juga kamu bisa menjadi menantu beliau…

  6. sayang sekali, beliau takde anak.😀

  7. wah…sungguh ku kagum… subhanaLlah..!🙂

  8. […] Inovasi melalui pemerhatian alam semulajadi December 2008 8 comments 3 […]


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Categories

%d bloggers like this: