Kucing suka merawat diri sendiri hampir seperti mereka suka tidur, menghabiskan hingga seperempat dari waktu terjaga mereka membersihkan bulu mereka. Rahasia kesuksesan membersihkan diri mereka? Duri pada lidah mereka melengkung dan berujung, menurut sebuah makalah yang diterbitkan hari ini di jurnal PNAS. Duri-duri kecil ini, yang disebut papillae, dapat memindahkan air liur dalam jumlah besar dari mulut ke bulu, yang tidak hanya membersihkan Fluffy ke kulitnya tetapi juga menurunkan suhu tubuhnya saat air liur menguap.
“Lidah kucing berfungsi seperti sisir yang sangat cerdas,” kata David Hu, seorang ahli biologi di Georgia Tech dan penulis senior makalah ini.
Hasilnya tidak hanya memberikan wawasan tentang bagaimana salah satu hewan peliharaan paling populer di dunia tetap bersih. Mereka juga mengilhami jenis sikat baru, yang disebut sikat TIGR (Lidah-Terinspirasi GRooming). Bertabur dengan duri kecil fleksibel yang melengkung seperti yang ada di lidah kucing, prototipe TIGR dengan mudah menghilangkan rambut atau bulu yang longgar dari manusia dan kucing, tetapi dapat dibersihkan dengan sapuan jari yang sederhana. Bahkan mungkin membuat kucing lebih sedikit alergi dengan menghilangkan bulu yang berlebih, kata Hu.
Para peneliti menemukan bahwa papilla berbentuk sendok inilah yang memungkinkan kucing mendapatkan air liur hingga ke kulit mereka, yang dapat menginspirasi pendekatan baru untuk membersihkan dan menyimpan cairan pada semua jenis permukaan yang berbulu, berbulu, dan tidak jelas. “Mengangkut cairan adalah masalah bagi hewan dan insinyur,” kata Sunghwan “Sunny” Jung, seorang bioengineer di Cornell University yang tidak terlibat dalam penelitian. “Makalah ini menunjukkan bahwa para ilmuwan dapat menggunakan fisika perilaku hewan dasar untuk menjawab pertanyaan mendasar.”
Pemindaian kucing
Mahasiswa PhD Hu, Alexis Noel, pertama kali tertarik pada perawatan kucing setelah menyaksikan lidah kucingnya berulang kali tersangkut saat menjilati selimut microfiber. Noel telah melihat kucingnya menjilati dirinya sendiri berkali-kali sebelumnya, tetapi ketika dia menyaksikannya mencoba merapikan selimut yang berbulu, dia mulai memikirkan proses dengan mata yang segar.
Duri tajam yang disebut papila menutupi lidah kucing dan memberinya tekstur amplas. Tulang belakang inilah yang terjerat dalam selimut Noel. Noel ingin memahami mengapa papila ini begitu bagus untuk membuat simpul dari bulu (dan selimut). Sebuah sekilas cepat dari literatur penelitian mengungkapkan bahwa para ilmuwan hampir tidak memperhatikan biomekanik perawatan kucing. Hu dan Noel memutuskan untuk mengubah ini.
Namun, pertama-tama, mereka akan membutuhkan lidah kucing. Mendapatkan sampel dari kucing rumahan yang sudah meninggal sangatlah mudah. Mendapat bahasa kucing liar, tidak banyak.
“Tidak banyak lidah yang hanya duduk di sekitar,” katanya.
Setelah mengganggu kebun binatang dan cadangan hewan selama berbulan-bulan, mereka akhirnya memiliki cukup sampel. Dengan lidah dari enam spesies kucing — kucing rumah tangga, kucing hutan, cougar, macan tutul salju, harimau, dan singa — Noel dan Hu melihat papilla dengan lebih dekat, memperbesar dengan pemindai micro-CT. Sebuah makalah tahun 1982 melaporkan bahwa papillae kucing memiliki bentuk kerucut berongga, tetapi teknologi yang lebih baru yang digunakan oleh para peneliti Georgia Tech mengungkapkan bahwa duri sebenarnya melengkung mundur ke arah tenggorokan.
Perbedaannya terdengar halus, tetapi tidak, kata Hu. Bentuk melengkung dari papilla memungkinkannya untuk melumuri air pada kontak, menggunakan permukaan sepuluh — sesuatu yang tidak bisa dilakukan oleh kerucut berongga.
“Pada skala kecil ini, perbedaan ini sangat penting,” kata Hu.
Meskipun setiap papilla hanya dapat melambaikan sebagian kecil tetesan air (4,1 mikroliter, tepatnya), selama sehari, lidah kucing domestik mentransfer rata-rata 48 mililiter ke bulunya, sekitar seperlima. secangkir air.
Pertanyaan rumit
Para peneliti menemukan bahwa orientasi papilla tidak tetap. Video berkecepatan tinggi dari tiga kucing rumah tangga berambut pendek menunjukkan bahwa papila berputar ketika lidah kucing mengalami simpul di bulunya. Rotasi ini membiarkan probe spike lebih dalam ke fuzzy snarl dan akhirnya membuatnya longgar.
Fleksibilitas ini, kata Hu, adalah kunci untuk apa yang memungkinkan paku yang relatif pendek untuk membersihkan tidak hanya lapisan bulu yang lebih panjang dan lebih jarang, tetapi juga lapisan bawah tebal di bawah kulit. Pengukuran para peneliti mengungkapkan bahwa tekanan yang relatif ringan dari lidah selama perawatan memungkinkan semua spesies kucing untuk membersihkan diri mereka hingga ke kulit. Satu-satunya pengecualian? Seekor kucing Persia, jenis rumahan yang perlu disikat setiap hari untuk mencegah tikar terbentuk. (Terkait: Apakah kucing besar mendapatkan hairball?)
Tapi semua menjilati ini bukan hanya untuk menjaga kitty mencari yang terbaik. Kamera pencitraan termal mengungkapkan bahwa perawatan juga dapat membantu mendinginkan kucing, menciptakan perbedaan suhu hingga 30 ° Fahrenheit antara kulit dan bulu terluar saat air liur menguap.
Eye of the TIGR
Memahami bagaimana kucing tetap bersih adalah satu hal, tetapi sebagai seorang insinyur, Hu ingin melangkah lebih jauh. Ketika anak-anaknya mendapatkan kutu, Hu menghabiskan waktu berjam-jam mencari di apotek untuk sikat yang tepat untuk menghilangkan telur kutu, dan kemudian menyisir rambut mereka untuk menghilangkan setiap jejak terakhir kutu. Pencarian Internet cepat mengungkapkan bahwa sisir tidak berubah banyak dalam puluhan ribu tahun. Pekerjaan Hu dengan Noel membuat pasangan berpikir bahwa mungkin lidah kucing bisa menginspirasi sesuatu yang lebih baik.
“Mencari bahan baru dengan mempelajari bagaimana kucing laki-laki itu sangat keren — itu menunjukkan Anda tidak perlu pergi jauh ke dalam hutan untuk menemukan sesuatu yang berguna,” kata Sylvain Deville, seorang insinyur di Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis, yang tidak tidak terlibat dalam penelitian.
Menggunakan polimer berbasis silikon, pasangan 3D-cetak sikat kecil, fleksibel seukuran dua jari dipegang berdampingan. Duri-duri di atas kuas hanyalah versi kecil dari papilla kucing. Ketika Noel dan Hu membandingkan seberapa baik TIGR dan sikat rambut manusia dapat menghilangkan simpul dari kulit bulu nilon palsu, TIGR menghilangkan lebih banyak simpul dengan kekuatan yang lebih kecil daripada sikat standar. Noel juga bisa menghilangkan bulu yang lepas dari sikat dengan sapuan jari sederhana, sebagai lawan dengan susah payah mencabut rambut dengan pinset.
Ini juga bisa berarti sikat yang lebih baik untuk kucing, beberapa di antaranya membenci sikat yang ada saat ini di pasaran. Kelembutan dan fleksibilitas TIGR dapat memberikan sesuatu yang lebih dekat dengan pengalaman perawatan kucing sendiri yang lebih dapat ditoleransi bagi mereka — dan pemiliknya. (Terkait: Apa yang kucing coba beri tahu kami dengan meow mereka?)
TIGR adalah contoh sempurna desain yang terinspirasi bio, kata Megan Schuknecht, Direktur Tantangan Desain di Institut Biomimikri di Missoula, Montana. “Kucing sudah ada di sekitar kita selama berabad-abad, tetapi tidak ada yang pernah berpikir untuk melihat sedekat itu sebelumnya,” katanya.
Meski begitu, Jung mengatakan TIGR belum siap untuk produksi massal. “Ada banyak cara yang perlu ditingkatkan sebelum siap digunakan di dunia nyata,” katanya.
Hu dan Noel telah mengajukan paten untuk TIGR dan melihat sikat digunakan tidak hanya untuk perawatan, tetapi juga untuk menerapkan krim dan lotion ke kulit kucing tanpa perlu mencukur hewan, dan bahkan untuk menyortir serat dalam tekstil.
Kucing sudah menguasai internet, dan dengan TIGR, mereka mungkin selangkah lebih dekat untuk akhirnya menguasai seluruh dunia.
Source : Natgeo
