Pada pandangan pertama, chiton terlihat seperti moluska biasa: makhluk bulat dan pemalu yang merayap di bebatuan pantai. Namun, ketika dibalik, Anda akan melihat deretan gigi yang sangat tajam dan mengkilap—alat pengunyah serbaguna yang tak mudah rusak, dan sedang diteliti untuk direplikasi guna terobosan baru dalam ilmu material.
Sebuah studi baru yang terbit tanggal 7 Agustus di Science menyajikan investigasi mendalam tentang apa yang membuat gigi chiton begitu kuat dan tahan lama. Dengan menganalisis anatomi chiton, tim menemukan aliran protein pengikat besi yang sangat presisi dan konsisten, menghasilkan struktur gigi “lebih unggul daripada bahan yang digunakan dalam alat pemotong industri, media penggiling, implan gigi, implan bedah, dan pelapis pelindung,” jelas David Kisalilus, salah satu penulis studi, dalam sebuah pernyataan. Yang lebih mengesankan, gigi chiton diproduksi pada suhu ruangan dengan presisi nano, berbeda dengan bahan buatan manusia, tambahnya.
Studi ini mengungkap mekanisme dasar proses tersebut, yang menurut peneliti dapat memandu pengembangan material canggih di masa depan. “Kita bisa belajar banyak dari desain dan proses biologis ini,” kata Kisalius, ilmuwan material dari University of California.
Kisalius berkolaborasi dengan peneliti di Jepang untuk mempelajari chiton berukuran besar di barat laut AS dan pesisir Hokkaido. Mereka mengidentifikasi protein unik bernama RTMP1 yang memungkinkan pengendapan besi pada gigi chiton. Meski sebelumnya diketahui bahwa protein ini membantu chiton mengikis alga dari batu, cara dan waktu interaksinya dengan gigi belum dipahami.
Dengan menggabungkan ilmu material dan biologi molekuler, peneliti melacak perjalanan protein tersebut “dari dasar,” jelas Kisalilus. RTMP1 mengalir melalui tabung nano di setiap gigi, lalu berikatan dengan senyawa yang mengatur struktur magnetit, sejenis oksida besi. Bersamaan itu, protein melepaskan besi yang disimpan dalam ferritin, protein lain di jaringan sekitar gigi. Hasilnya, gigi baru tumbuh dalam barisan rapat struktur superkeras yang juga bisa tumbuh kembali setelah aus.
Temuan ini menunjukkan peluang besar bagi manusia untuk belajar dari alam. Penelitian lebih lanjut tentang gigi chiton bisa menginspirasi “sintesis bahan lain dengan kontrol spasial dan temporal untuk berbagai aplikasi, seperti baterai, katalis sel bahan bakar, dan semikonduktor,” kata Kisailus, serta “pendekatan baru dalam manufaktur aditif—3D printing—dan metode sintesis yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.”
Harapan tersebut mungkin terdengar muluk untuk makhluk yang tampak biasa seperti chiton. Tapi, moluska ini terlihat sangat “metal” ketika dibalik (secara harfiah maupun kiasan). Jadi, siapa tahu? Mungkin gigi baja chiton benar-benar akan menjadi terobosan besar berikutnya di dunia ilmu material.