Anak-anak muda yang merancang 'tubuh buatan' berteknologi tinggi

Lengan prostetik Hak atas foto Getty Images
Image caption Lengan prostetik

Mulai dari sarung tangan yang bisa bicara sampai lengan yang dikendalikan dengan pikiran, sekelompok penemu muda menggunakan teknologi untuk menciptakan prostetis generasi baru.

Dalam sebagian besar sejarah manusia, bagian tubuh buatan, atau prostetis, sangat sederhana. Pada zaman Romawi, jenderal Marcus Sergius dibuatkan sebuah tangan dari besi setelah tangan aslinya ditebas dalam pertempuran. Ia mengikat tangan palsu itu ke lengannya sambil bertarung melawan lawan-lawan yang ganas, termasuk Hannibal, tapi itu tak lebih dari sekadar aksesori.

Pada zaman Viktoria, prostetis menjadi sedikit lebih kreatif dan berguna. Tangan prostetik versi lamaini dilengkapi sebatang garpu, yang dapat dikaitkan ke jari telunjuk.

Dan kini pada tahun 2018, jutaan orang masih belum mendapat akses ke teknologi yang mereka butuhkan. Ternyata kehilangan anggota tubuh adalah tragedi yang lebih umum dari yang disadari banyak orang; menurut Badan Kesehatan Dunia, terdapat 40 juta pasien amputasi di negara berkembang. Hanya 5% dari mereka yang mendapat akses ke prostesis.

Tapi sejumlah penemu muda telah berusaha mengatasi tantangan ini. Kendati di banyak negara mereka dianggap masih terlalu muda untuk minum alkohol, mengemudi, atau memberikan suara dalam pemilu, mereka sudah menemukan solusi berbiaya-rendah bagi mereka yang membutuhkan.

Misalnya Shiva Nathan, 19 tahun, asisten penelitian program sarjana di Universitas Carnegie Mellon, Pittsburgh. Ia menghabiskan masa kanak-kanak dengan bermain video game, yang ternyata merupakan latihan yang berguna untuk merancang prostetis.

"Paman saya seorang pakar ilmu syaraf dan ia membelikan saya headset MindWave Mobile untuk bermain, untuk mencari tahu apakah saya bisa melakukan sesuatu yang menarik dengan alat itu," ujar Nathan.

Hak atas foto Getty Images
Image caption Diperkirakan terdapat 40 juta pasien amputasi di seluruh dunia.

Headset tersebut berfungsi dengan teknologi EEG, yang mengukur impuls listrik yang dihasilkan neuron di dalam otak. Teknologi ini telah digunakan selama berpuluh-puluh tahun oleh dokter untuk mendiagnosis epilepsi, tapi belakangan ini dipasarkan sebagai alat pembaca sinyal otak yang memungkinkan penggunanya bermain gim tanpa menggunakan papan kontrol.

Tak lama setelah menerima headset tersebut, Nathan mendengar kabar tentang sepupu jauhnya di India yang kehilangan kedua lengannya dalam suatu ledakan.

"Ketika saya tahu soal kondisinya, dan soal prostetik yang ia dapatkan, saya pikir saya bisa membuat yang lebih baik," ia menjelaskan.

Meskipun telah tersedia prostetik canggih di pasaran, mulai dari tangan yang memungkinkan penggunanya merasakan tekstur benda-benda, sampai yang bisa melihat sendiri, kebanyakan harganya di atas US$30.000 (Rp428 juta).

Hanya berbekal headset untuk main gim dan mikrokontroler – alat yang dapat diprogram dan kemudian dihubungkan dengan alat lain, misalnya televisi – seharga $30 (Rp428.000), Nathan bertekad membuat lengan prostetik yang dapat dijangkau semua orang.

"Lengan ini menggunakan headset EEG yang terhubung dengan Bluetooth ke mikrokontroler. Headset tersebut bisa membaca gelombang otak dan, berdasarkan sinyal yang diterimanya dari otak, mengirimkan data lewat Bluetooth ke lengan, mengendalikan gerakannya," Nathan menjelaskan.

Selain mikrokontroler dan headset, alat tersebut dibuat sepenuhnya dari alat-alat yang dibeli Nathan di toko barang elektronik. "Skema elektronik teknologi ini semuanya ada di internet, programnya juga, dan idealnya Anda bisa membuatnya sendiri dengan komponen yang tersedia di rak toko barang elektronik," ujarnya.

Lengan buatan yang disebut "Prostesis Arduino" karya Nathan telah memenangkan sejumlah penghargaan, termasuk dari National microMedic Contest pada 2013 dan Bluetooth Breaktrough Awards pada 2014.

Penemu lainnya mulai di usia yang lebih muda. Sekarang berusia 18 tahun, Adeeb Al Balushi, dari Uni Emirat Arab, baru berusia 9 tahun ketika menemukan kaki prostetik tahan air.

Ayahnya menderita polio ketika kanak-kanak, dan akibatnya kaki kanannya tidak tumbuh sesempurna kaki kirinya. Al Balooshi awalnya terdorong untuk mengembangkan teknologi tersebut saat menunggu ayahnya untuk berenang di laut. Ia tahu sang ayah suka berenang, tapi butuh waktu lama baginya untuk bergabung dengan dirinya di laut, karena ia harus melepas kaki prostetiknya dulu – proses yang ruwet.

Al Balooshi mulai berkerja menciptakan kaki prostetik yang ringan dan tahan air, supaya ayahnya tak perlu melepasnya lagi saat di pantai.

Versi awalnya terbuat dari batangan metal dan kulit, tapi sang penemu muda memperbaruinya dengan grafena, bahan super-ringan dan super-kuat yang terbuat dari karbon.

Versi terbaru ini tidak perlu tali pengikat dan ditenagai dengan sistem hidrolik, mirip seperti tangan prostetik canggih yang dikembangkan beberapa tahun sebelumnya oleh sekelompok peneliti dewasa di universitas.

Setelah kesuksesan kaki prostetik ayahnya, Al Balooshi menciptakan robot pembersih untuk ibunya dan sabuk pengaman dengan sensor detak jantung, yang dapat mengirimkan sinyal siaga ke layanan gawat darurat.

Saat ini ia memegang tujuh hak paten – dan berdasarkan ukuran sukses yang lebih kekinian, ia punya 36.000 pengikut di Instagram.

Lalu ada Emma Doherty, gadis berusia 15 tahun dari Greater Manchester di Inggris yang mengembangkan alat bernama Speaking Signs. Prostetis ini bukan untuk pasien amputasi tapi bagi para tuna rungu.

Usahanya dimulai dua tehun lalu. "Saya baca suatu artikel yang menceritakan perjuangan orang tuli berinteraksi dengan masyarakat karena mereka terbatas pada sejumlah orang yang memahami bahasa isyarat. Saya sangat tertarik untuk mengatasi masalah itu," ujarnya.

Doherty memutuskan untuk merancang sarung tangan yang dapat mendeteksi bahasa isyarat dengan menggunakan sensor gerak dan kemudian mengubahnya menjadi suara. Ia terinspirasi dari penyanyi Imogen Heap, yang menemukan sarung tangan untuk mengubah gestur menjadi musik.

"Orang tuli tidak dapat mendengar jawaban orang lain, jadi saya pasang mikrofon untuk merekam suara dan mencatatnya, seperti fitur dikte dalam iPhone. Kemudian jawabannya akan ditampilkan dalam layar pada sarung tangan," Doherty menjelaskan.

Hak atas foto Speaking Signs
Image caption Emma Doherty (kedua dari kanan) menyadari bahwa para tuna rungu bergantung pada sedikit orang yang memahami bahasa isyarat.

Meskipun saat ini masih dalam tahap purwarupa. Sarung tangan Doherty telah menarik perhatian dari orang-orang yang bisa terbantu oleh teknologi tersebut.

"Setelah kabarnya tersebar dan orang-orang mendengarnya, saya mulai mendapat surel dari orang-orang yang mengatakan 'Berapa banyak uang yang kamu butuh, berapa harganya, karena anak saya benar-benar kesulitan untuk berinteraksi dengan kawan-kawannya, atau anak-anak lain di kelas'," ujarnya.

Tahun lalu, ide Doherty memenangkan penghargaan Big Bang Fair, hadiah bagi para penemu muda, dan menarik perhatian satu perusahaan peranti lunak di Cambridge yang bersedia memberi dana untuk kelanjutan pengembangannya. Nantinya, ia berharap Speaking Signs dapat memungkinkan orang-orang dengan masalah pendengaran bercakap-cakap dengan siapapun di antara tujuh miliar manusia di Bumi.

Teknologi prostetis meningkat pesat selama Abad 20. Tampaknya kini ada sejumlah penemu muda yang ingin memastikan inovasi tersebut berlanjut ke Abad 21.

Anda bisa membaca versi bahasa Inggris artikel ini, The teenagers using tech to rebuild bodies, di BBC Future.

Topik terkait

Berita terkait