Kenapa Daun Talas Tak Bisa Basah Terkena Air? Ini Penjelasannya

tirto.id - Talas termasuk tanaman umbi-umbian yang memiliki banyak keunikan. Salah satunya adalah daun talas tidak bisa basah saat terkena air. Lalu bagaimana sains menjelaskan fenomena tersebut?

Talas atau Colocasia esculenta menjadi salah satu tanaman yang memiliki karakteristik alami yang unik. Tak sedikit pula inovasi teknologi yang lahir karena terinspirasi dari tumbuhan umbi-umbian tersebut, terutama soal keunikan daunnya.

Daun talas dikenal memiliki kemampuan tidak bisa basah ketika terkena air atau superhidrofobik. Alih-alih menyebar atau mengendap, air yang jatuh di permukaan daun justru bisa meluncur keluar atau membentuk butiran kecil.

Daun talas terlihat seolah memiliki lapisan pelindung yang membuatnya kebal terhadap air. Lantas apa alasan yang membuat daun talas bisa kedap air alias apa fungsinya? Simak penjelasan lengkapnya.

Kenapa Daun Talas Bisa Kedap Air?

Daun talas bisa kedap air lantaran memiliki sifat superhidrofobik. Sifat ini dipengaruhi oleh struktur daun yang memiliki lapisan lilin alami, serta kutikula yang melapisi bagian permukaan epidermis.

Bagian terluar daun talas punya lapisan lilin atau epicuticular cax yang bersifat hidrofobik atau tidak memiliki afinitas (ketertarikan) terhadap air.

Pakar menemukan bahwa permukaan daun talas yang diamati menggunakan mikroskop elektron, tampak dipenuhi tonjolan super kecil berukuran nano dan mikro yang disebut sebagai papila. Tonjolan super kecil ini yang memungkinkan air di permukaan daun bakal membentuk butiran bulat.

Dengan demikian permukaan daun talas memiliki sifat superhidrofobik, yang membuatnya sangat sulit basah atau menolak air.

Mengacu penelitian Hans J Ensikat dan kawan-kawan yang diterbitkan National Library of Medicine, superhidrofobik merujuk pada kemampuan ekstrem permukaan daun dalam menolak air. Sehingga air yang jatuh tidak bisa membasahi daun tersebut.

Lapisan lilin pada permukaan daun memungkinkan air yang menetes tidak akan menyebar atau terserap. Air bakal langsung membentuk butiran bulat, dan sangat mudah menggelinding jatuh ketika daun bergerak.

Berbeda dengan hidrofobik yang sifat penolakan airnya berada di permukaan, superhidrofobik memiliki kemampuan menolak air yang sangat tinggi.

Sebuah penelitian di Scientific Reports pada 2020 oleh Manish Kumar dan Rajneesh Bhardwaj, menemukan struktur menyerupai sarang lebah di permukaan daun talas. Struktur permukaan terdiri dari susunan rongga berbentuk segi lima dan segi enam.

Kombinasi struktur bertingkat dengan lapisan lilin pada permukaan daun, membuat bidang kontak antara air dan permukaan daun menjadi sangat kecil.

Salah satu indikator sifat ini adalah sudut kontak (contact angel) antara tetesan air dan permukaan. Permukaan dengan sudut kontak sekitar 150 derajat atau lebih umumnya dikategorikan sebagai superhidrofobik.

Dalam penelitian tersebut daun talas memiliki kontak statis sekitar 150 derajat, sehingga karakteristik superhidrofobiknya sangat baik.

Apa Fungsi Kedap Air pada Daun Talas?

Sifat kedap air atau superhidrofobik pada daun talas memiliki fungsi utama sebagai mekanisme pertahanan serta adaptasi alami bagi tanaman.

Dalam jurnal National Library of Medicine berjudul "Biometric Self-Cleaning Surfaces: Synthesis, Mechanism and Aplications", fungsi paling utama dari sifat kedap air pada daun talas dalah pembersihan mandiri (self-cleaning).

Tetesan air yang bersarang pada permukaan ketika hujan tidak akan mengendap atau menggenang, melainkan membentuk bulatan lalu menggelinding dengan cepat.

Dalam air yang membentuk bulatan tersebut biasanya turut membawa debu, kotoran, serta partikel asing. Sehingga sifat kedap air memungkinkan tanaman talas untuk menjadi lebih sehat secara mandiri.

Permukaan yang dapat membersihkan diri sendiri atau superhidrofobik biasanya memiliki fungsi lain, seperti anti-pembekuan, anti-kabut, pemisahan minyak-air, serta aktivitas antimikroba.

Air yang tidak mengendap di atas permukaan memungkinkan tanaman talas terhindar dari risiko perkembangan jamur, spora, bakteri, maupun virus penyebab penyakit.

Penelitian lain menemukan bahwa sifat kedap air pada daun talas berfungsi untuk menjaga efisiensi fotosintesis. Permukaan daun yang tetap bersih, kering, dan bebas dari kotoran atau genangan air memungkinkan cahaya matahari terserap dengan optimal oleh klorofil.

Paparan energi matahari yang dibutuhkan untuk pertumbuhan diterima langsung tanpa hambatan oleh permukaan daun. Ini membuat proses fotosintesis berjalan optimal.

Berkaitan dengan hal tersebut, lapisan lilin pada permukaan daun talas juga memiliki fungsi melindungi klorofil dari sinar ultraviolet (UV) yang dipancarkan sinar matahari.

Kutikula pada lapisan terluar membantu memantulkan sebagian sinar berbahaya yang berpotensi merusak sel daun. Proses fotosintesis bisa berjalan optimal.

Menginspirasi Teknologi Permukaan Kedap Air

Sifat alami daun talas yang kedap terhadap air atau superhidrofobik juga telah menginspirasi berbagai inovasi di bidang sains maupun teknologi. Selain membuat material jadi tahan basah, sifat superhidrofobik juga memungkinkan daun membersihkan diri baik dari kotoran maupun patogen berbahaya.

Para peneliti menyebut fenomena alami pada permukaan daun talas yang kedap air menjadi salah satu inspirasi dalam proses biomimikri, yakni inovasi teknologi dengan cara meniru strategi alam.

Berdasar studi di NCBI oleh W BArthlott dan rekan, menunjukkan bahwa permukaan superhidrofobik transparan ringan seperti pada sayap capung, menjadi salah satu faktor inovasi untuk kaca dan polimer transparan.

Sifat kedap air juga turut menginspirasi teknologi ketahanan terhadap air serta anti-pembekuan, yang kini diterapkan pada sejumlah spektrum.

Kaca self-cleaning dikembangkan para peneliti agar memungkinkan kaca gedung atau jendela kendaraan bisa kedap terhadap air. Sehingga debu yang menempel pada permukaan juga bisa ikut hanyut oleh aliran air.

Inovasi ini juga diterapkan pada permukaan panel surya, agar alat tersebut tahan terhadap air hujan dan mampu mengalirkan debu dan kotoran ketika ada tetesan air ke permukaan. Dengan demikian penyerapan cahaya matahari menjadi lebih optimal.

Seiring perkembangan teknologi, sifat kedap air dari daun talas maupun teratai menginspirasi industri cat dalam mengembangkan pelapis dinding eksterior/interior anti air.

Kemampuan unik dari daun talas turut menginspirasi industri tekstil dan pakaian anti air, yang membuat kain dengan lapisan nano meniru struktur daun talas. Material anti-korosi dan anti-es seperti digunakan pada lambung kapal atau sayap pesawat juga terinspirasi dari sifat alami superhidrofobik daun talas.