Sumber ilustrasi: Pixabay
17 September 2025 10.05 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [17.09.2025] Kelopak mawar selama ini dikenal karena bentuknya yang khas, melengkung seperti cawan dengan ujung tajam yang disebut cusp. Walaupun sekilas tidak jauh berbeda dari kelopak bunga lain, para ilmuwan kini mengungkap bahwa secara matematis bentuk tersebut sangat berbeda. Selama ini, bentuk kelopak bunga umumnya diasosiasikan dengan fenomena yang disebut inkompatibilitas Gauss, yaitu ketidaksesuaian pertumbuhan antara bagian tepi dan tengah yang menghasilkan tepi bergelombang seperti terlihat pada anyelir.
Akan tetapi, kelopak mawar menunjukkan pola geometri yang berbeda. Jika bukan inkompatibilitas Gauss, lalu apa yang membentuk kelopak mawar menjadi seperti itu? Fisikawan dari Universitas Ibrani Yerusalem mencoba menjawabnya melalui pendekatan fisika dan matematika geometri.
Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Science pada 1 Mei itu menyatakan bahwa bentuk kelopak mawar muncul akibat semacam “frustrasi geometris” selama proses pertumbuhan. Para peneliti menyebut bahwa tumbuhan seperti mawar memiliki kemampuan self-shaping, yakni membentuk dirinya sendiri tanpa bantuan struktur eksternal seperti yang terjadi pada konstruksi bangunan. Akan tetapi, pertumbuhan alami tersebut terkadang berbenturan dengan batasan fisik yang menimbulkan tekanan atau stres struktural.
Berbeda dari kebanyakan tumbuhan lain yang mengalami inkompatibilitas Gauss, mawar justru menunjukkan gejala inkompatibilitas lain, yaitu Mainardi–Codazzi–Peterson (MCP). Jenis inkompatibilitas ini berfokus pada kelengkungan permukaan, bukan laju pertumbuhan antarbagian. Hasil analisis menunjukkan bahwa kelopak mawar tidak dapat mempertahankan kelengkungan halus secara menyeluruh, sehingga muncul lipatan-lipatan tajam yang khas sebagai respons terhadap stres geometris.
Untuk membuktikan hipotesis tersebut, para peneliti melakukan serangkaian eksperimen. Mereka mempelajari 100 kelopak mawar asli dan buatan. Mereka juga membuat replika kelopak dari bahan plastik dengan karakteristik MCP yang telah ditentukan sebelumnya. Hasilnya, replika tersebut membentuk lipatan tajam serupa dengan kelopak asli, mengonfirmasi bahwa inkompatibilitas MCP secara matematis cukup untuk menjelaskan bentuk kelopak mawar.
Sejumlah ilmuwan luar yang tidak terlibat dalam studi tersebut menilai penelitian ini sebagai contoh menarik bagaimana prinsip-prinsip fisika dapat diterapkan untuk memahami jaringan biologis. Selain itu, temuan ini membuka potensi aplikasi praktis, terutama dalam pengembangan material lunak dan fleksibel yang dapat berubah bentuk secara otomatis — misalnya dalam pembuatan robot lunak dan perangkat elektronik lentur.
Penelitian ini berhasil membedakan bentuk kelopak mawar dari bunga lain secara ilmiah, dengan menunjukkan bahwa geometri MCP incompatibility menjadi kunci terbentuknya cusp pada kelopak mawar. Pendekatan gabungan antara eksperimen fisik dan model matematis memberikan pemahaman baru tentang bagaimana tekanan internal dalam pertumbuhan tanaman bisa menciptakan bentuk alami yang kompleks.
Lebih dari sekadar menjawab pertanyaan botani, temuan ini menunjukkan bagaimana hukum fisika bisa menjelaskan fenomena biologis yang tampak sepele. Dalam jangka panjang, pemahaman ini berpotensi mendorong inovasi di bidang teknologi bahan cerdas. Dengan kata lain, kelopak mawar kini bukan hanya simbol keindahan, tetapi juga inspirasi ilmiah untuk masa depan teknologi.
Diolah dari artikel:
“Physics explains how rose petals get their iconic shape” oleh Sarah Wells.
Link: https://www.snexplores.org/article/rose-petals-shape-geometry-physics
