Sumber ilustrasi: Pixabay
14 Februari 2026 09.05 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [14.02.2026] Pencetakan 3D presisi tinggi terus berkembang sebagai teknologi penting dalam bidang sains, teknik, dan biomedis. Selama ini, kemampuan mencetak struktur berskala mikro sangat bergantung pada nosel buatan yang rumit, mahal, dan sulit diproduksi. Keterbatasan tersebut menjadi penghalang bagi pengembangan teknologi mikro yang lebih luas dan berkelanjutan.
Di sisi lain, alam telah lama menghasilkan struktur mikroskopis dengan tingkat presisi yang luar biasa. Berbagai organisme memiliki bagian tubuh yang berevolusi untuk menjalankan fungsi spesifik dengan efisiensi tinggi, termasuk dalam menyalurkan cairan pada skala yang sangat kecil. Namun, potensi struktur alami tersebut jarang dimanfaatkan secara langsung dalam teknologi modern.
Salah satu contoh ekstrem terdapat pada nyamuk. Serangga ini menggunakan belalai panjang dan ramping, yang dikenal sebagai probosis, untuk menembus kulit dan mengalirkan cairan. Selama ini, struktur tersebut lebih dikenal sebagai alat pengisap darah, bukan sebagai inspirasi teknologi manufaktur.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa belalai nyamuk ternyata memiliki karakteristik fisik yang sangat ideal untuk dijadikan nosel pencetakan 3D presisi tinggi. Temuan ini membuka pendekatan baru yang menggabungkan biologi dan rekayasa dalam skala mikro.
Penelitian ini dipimpin oleh insinyur Changhong Cao dari Universitas McGill di Montreal, Kanada. Tim peneliti mengembangkan pendekatan yang disebut sebagai pencetakan nekro-3D, sebuah konsep yang berasal dari nekrobotika, yaitu pemanfaatan bagian tubuh hewan dalam sistem mesin.
Sebelum menentukan pilihan pada belalai nyamuk, tim meneliti berbagai struktur biologis lain yang berpotensi dijadikan nosel, termasuk sengat, taring, dan struktur tajam lainnya. Namun, belalai nyamuk betina Aedes aegypti dinilai paling memenuhi kriteria teknis.
Struktur ini relatif lurus, memiliki diameter bagian dalam antara 10 hingga 20 mikrometer, serta cukup kuat untuk menahan tekanan saat tinta dialirkan. Dimensi tersebut jauh lebih kecil dibandingkan nosel komersial terbaik yang tersedia saat ini.
Dengan memanfaatkan belalai nyamuk sebagai nosel, tim peneliti berhasil mencetak garis 3D dengan lebar sekitar 20 mikrometer, bahkan beberapa struktur mencapai lebar sekitar 18 mikrometer. Ukuran ini setara dengan kurang dari setengah ketebalan rambut manusia yang sangat halus.
Pencapaian tersebut diumumkan dalam jurnal Science Advances dan menunjukkan bahwa struktur biologis alami dapat melampaui kemampuan material hasil rekayasa manusia dalam konteks tertentu.
Awalnya, tim berencana memasang belalai nyamuk pada printer 3D yang sudah ada. Namun, tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong tinta melalui saluran yang sangat sempit melebihi kemampuan printer konvensional. Oleh karena itu, sebuah perangkat pencetakan baru dirancang khusus untuk menyesuaikan karakteristik probosis nyamuk.
Belalai tersebut kemudian dilapisi resin untuk meningkatkan stabilitas mekanis selama proses pencetakan. Dengan sistem ini, perangkat berhasil mencetak berbagai bentuk kompleks, termasuk pola sarang lebah, struktur berbentuk daun maple, dan rangka mikro untuk menopang sampel sel.
Seluruh objek dicetak menggunakan bioink, yaitu tinta khusus yang dirancang untuk pencetakan struktur biologis. Keberhasilan ini menunjukkan bahwa pendekatan berbasis alam dapat langsung diterapkan dalam teknologi bioprinting.
Insinyur dari Rice University yang tidak terlibat dalam penelitian ini menilai bahwa nosel pencetakan mikro saat ini umumnya mahal dan sulit diproduksi. Pemanfaatan struktur biologis dinilai berpotensi menurunkan biaya sekaligus memperluas akses terhadap teknologi pencetakan mikro.
Pendekatan ini juga dipandang dapat mendorong keberlanjutan, karena memanfaatkan desain alami yang telah dioptimalkan melalui evolusi, alih-alih bergantung sepenuhnya pada material sintetis dan proses manufaktur kompleks.
Selain aplikasi teknik, potensi penggunaan belalai nyamuk juga meluas ke bidang biomedis. Salah satu arah pengembangan yang sedang dipertimbangkan adalah penggunaan probosis sebagai jarum mikro untuk pengantaran obat dengan presisi tinggi.
Penelitian ini menunjukkan bahwa belalai nyamuk memiliki potensi besar sebagai nosel alami untuk pencetakan 3D ultra presisi. Dengan diameter saluran yang jauh lebih kecil dibandingkan nosel buatan, struktur biologis ini memungkinkan pencetakan garis mikro yang sebelumnya sulit dicapai dengan teknologi konvensional.
Secara keseluruhan, pendekatan ini menegaskan bahwa integrasi biologi dan rekayasa dapat membuka jalur baru dalam teknologi manufaktur mikro. Pemanfaatan material alami tidak hanya meningkatkan presisi, tetapi juga berpotensi membuat pencetakan 3D lebih terjangkau, berkelanjutan, dan relevan untuk aplikasi medis serta ilmiah di masa depan.
Diolah dari artikel:
“A mosquito’s mouth can ‘print’ lines thinner than a human hair” oleh Payal Dhar
Note:
This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.snexplores.org/article/mosquito-mouth-3d-print-nozzle
