Suara.com - Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan hidrogel konduktif berbasis nanoselulosa bakteri untuk mendukung pembuatan sensor pemantau aktivitas otot. Inovasi ini memanfaatkan bahan baku lokal berupa air kelapa tua dan limbah cair tahu.
Material tersebut dikembangkan sebagai bagian dari teknologi wearable atau perangkat pintar yang dapat ditempelkan langsung pada tubuh. Teknologi ini berpotensi membantu pemantauan kondisi tubuh melalui perangkat yang fleksibel dan praktis.
Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Elektronika BRIN, Nur Rohmah, menjelaskan hidrogel merupakan material berbentuk gel dengan jaringan polimer berpori. Struktur tersebut memungkinkan material menyerap dan menyimpan air dalam jumlah besar tanpa kehilangan bentuk dasarnya.
"Hidrogel itu definisinya adalah matriks polimerik tiga dimensi berpori yang mampu menyerap dan menyimpan air dalam jumlah besar serta mengembang hingga ribuan kali volume awalnya tetapi tetap mempertahankan struktur jaringan polimernya," kata Nur, dikutip dari laman BRIN, Senin (2/11).
Sifat hidrogel yang lembut dan elastis membuatnya dapat menyesuaikan perubahan bentuk permukaan tubuh. Karakteristik ini memungkinkan material menangkap respons mekanis, seperti tekanan, gerakan, dan getaran otot.
Dalam penelitian tersebut, hidrogel berbasis nanoselulosa bakteri atau bacterial nanocellulose (BNC) dipadukan dengan material konduktif berupa serat karbon nano. Pengolahan pada suhu tertentu juga dilakukan untuk meningkatkan kekuatan mekanis dan kemampuan material menghantarkan listrik.
Dikembangkan untuk Sensor Aktivitas Otot
Hidrogel konduktif tersebut kemudian diintegrasikan ke dalam perangkat pemantau aktivitas otot berbasis mekanomiografi (MMG). Teknologi ini bekerja dengan merekam getaran dan respons mekanis yang muncul ketika otot berkontraksi.
Sensor MMG berpotensi menjadi alternatif dalam pemantauan aktivitas otot. Selama ini, pemeriksaan aktivitas otot di laboratorium banyak menggunakan elektromiografi (EMG), yang mengukur aktivitas listrik otot.
Namun, perangkat EMG standar memiliki sejumlah keterbatasan, seperti harga yang relatif mahal dan ukuran perangkat yang besar. Beberapa metode pemeriksaannya juga menggunakan jarum sehingga bersifat invasif.
Karena itu, peneliti BRIN mengembangkan hidrogel konduktif berbasis BNC sebagai material sensor MMG yang fleksibel.
Diuji untuk Mendeteksi Kelelahan Otot
Untuk menguji kemampuannya, peneliti menempelkan sensor gel fleksibel pada beberapa titik otot lengan bawah. Pengukuran dilakukan sebelum dan sesudah aktivitas fisik, termasuk latihan mengangkat beban.
Hasil pengujian menunjukkan peningkatan metrik sinyal berbasis waktu dan frekuensi setelah aktivitas fisik. Perubahan tersebut menggambarkan respons mekanis otot ketika mengalami kelelahan.
Nur menjelaskan hasil tersebut menunjukkan sensitivitas sensor MMG berbasis BNC konduktif dalam menangkap perubahan aktivitas otot.
Meski demikian, pengembangan material ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut sebelum dapat diterapkan secara luas sebagai perangkat pemantau kesehatan.
Pemanfaatan air kelapa tua dan limbah cair tahu juga membuka peluang pengolahan bahan sisa produksi menjadi material fungsional. BRIN berharap inovasi ini dapat mendukung pengembangan perangkat wearable yang fleksibel, terjangkau, dan lebih ramah lingkungan.