Kupu-kupu sering terlihat seperti menari di udara. Gerakannya tampak acak dan berkelok, seolah tanpa arah. Namun siapa sangka, gerakan yang tampak “semrawut” itu justru merupakan strategi canggih untuk bertahan di udara. Kini, para ilmuwan mulai menyadari bahwa cara terbang kupu-kupu dapat membuka jalan baru bagi desain drone kecil yang lebih efisien dan senyap.
Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Physics of Fluids, peneliti Yanlai Zhang dari Beihang University dan timnya mengungkap peran penting sudut tubuh kupu-kupu saat terbang diam atau mengambang (hovering). Mereka menemukan bahwa sudut kemiringan tubuh (body pitch angle) memainkan peran utama dalam menjaga keseimbangan dan menghasilkan gaya angkat untuk melawan gravitasi.
“Kemampuan hovering merupakan mekanisme penting untuk bertahan hidup, seperti saat mengunjungi bunga atau menghindari predator,” ujar Zhang.
Dengan memiringkan tubuh secara halus, kupu-kupu dapat mengatur arah dan kestabilan terbang hanya melalui setiap kepakan sayap, tanpa perlu mengeluarkan energi lebih. Perubahan kecil ini cukup untuk memanfaatkan aliran udara di sekitar sayap dan menjaga posisi tetap.
Baca juga: Bukti Pertama di Dunia Tunjukkan Kupu-kupu Terbang Lebih dari 4.000 Km
Dalam setiap kepakan, terjadi sirkulasi udara yang rumit di sekitar sayap depan dan belakang kupu-kupu. Vorteks (pusaran udara kecil) terbentuk, menguat, lalu menghilang dalam waktu singkat, menciptakan gaya angkat yang cukup untuk tetap melayang.
Dengan bantuan kamera berkecepatan tinggi dan pemodelan komputer canggih, para ilmuwan bisa melihat detail gerakan ini. Mereka menemukan bahwa keseimbangan antara sudut sayap, arah tubuh, dan pola pusaran udara inilah yang membuat kupu-kupu bisa melayang secara efisien meskipun tubuhnya ringan dan fleksibel.
Baca juga: Bagaimana Warna-warni Muncul di Sayap Kupu-Kupu?
Penemuan ini menarik perhatian para insinyur yang mengembangkan micro aerial vehicles (MAVs), yaitu robot terbang mini yang bisa meniru cara kupu-kupu mengepakkan sayapnya. Teknologi ini sangat menjanjikan untuk menciptakan drone yang tidak hanya hemat energi, tetapi juga nyaris tanpa suara.
“Yang paling menggembirakan adalah kemungkinan mengembangkan MAV yang mampu melayang dengan tenang untuk pengamatan satwa liar tanpa mengganggu perilaku alami mereka,” kata Zhang.
Dengan meniru kemiringan tubuh kupu-kupu, para desainer bisa menciptakan drone kecil yang dapat terbang diam di satu tempat dengan stabil, bahkan di ruang sempit atau lingkungan sensitif. Teknologi ini sangat potensial untuk aplikasi di bidang ekologi, seperti mempelajari proses penyerbukan tanpa menakuti hewan-hewan kecil.
Baca juga: Kenapa Sayap Kupu-kupu Lebih Besar dari Badan? Ahli Temukan Jawabannya
Meski menjanjikan, meniru cara terbang kupu-kupu bukan tanpa tantangan. Salah satu kendala utama adalah menciptakan material yang cukup ringan dan lentur seperti sayap kupu-kupu, namun tetap kuat. Selain itu, diperlukan sensor yang sangat presisi untuk mengatur sudut tubuh, kepakan sayap, dan posisi terbang dalam kondisi yang tidak stabil.
Namun demikian, pendekatan ini membuka peluang baru dalam dunia teknologi terbang miniatur. Dengan memadukan ilmu biologi dan teknik, desain drone masa depan bisa jadi lebih efisien, fleksibel, dan ramah lingkungan.
Baca juga: Studi Ungkap Rahasia Sayap Kupu-Kupu Hancurkan Tetesan Hujan yang Mematikan
