September 27, 2022

Lain kali Anda akan melompat dari papan loncat untuk menghindari panasnya musim panas, pertimbangkan ini: Ada penghuni kerajaan hewan yang dapat mempermalukan penyelam Olimpiade yang paling mencolok sekalipun. Ambil, misalnya, gannet. Untuk mencari ikan segar untuk dimakan, burung laut putih ini bisa terjun ke air dengan kecepatan 55 mil per jam. Itu hampir dua kali lipat kecepatan atlet manusia elit yang melompat dari platform 10 meter.

Insinyur sekarang dapat mengukur sendiri apa yang dilakukan penyelaman terhadap tubuh manusia, tanpa ada manusia yang dirugikan dalam prosesnya. Mereka menciptakan manekin, seperti boneka uji tabrakan, memasangkannya dengan sensor gaya, dan menjatuhkannya ke dalam air. Hasil mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances pada 27 Juli, menunjukkan betapa tidak wajarnya tubuh manusia jatuh ke dalam minuman.

“Manusia tidak dirancang untuk menyelam ke dalam air,” kata Sunghwan Jang, seorang insinyur biologi di Cornell University, dan salah satu peneliti di balik penelitian ini.

Kelompok Jang telah menghabiskan beberapa tahun terakhir mempelajari bagaimana berbagai makhluk hidup menabrak air. Awalnya, mereka fokus pada hewan: gannet, misalnya; lumba-lumba; dan kadal basilisk, terkenal karena berlari di permukaan air sebelum gravitasi memaksa kaki mereka ke bawah.

Tubuh hewan-hewan itu kemungkinan berevolusi dan beradaptasi dengan lingkungan perairan mereka. Mereka mungkin perlu menyelam di bawah air untuk mencari makanan atau untuk menghindari pemangsa menukik dari atas. Manusia, yang berevolusi di lingkungan terestrial yang lebih kering, tidak memiliki kebutuhan biologis seperti itu. Bagi kami, kecenderungan itu membuat menyelam jauh lebih berbahaya.

“Manusia berbeda,” kata Jang. “Manusia menyelam ke dalam air untuk bersenang-senang—dan kemungkinan sering terluka.”

See also  FDA melarang penjualan rokok elektrik Juul dan produk vaping

[Related: Swimming is the ultimate brain exercise. Here’s why.]

Jang dan rekan-rekannya ingin mengukur kekuatan yang dialami tubuh manusia saat menabrak permukaan air. Untuk melakukan ini, mereka mencetak manekin 3D dan memasangnya dengan sensor. Sensor yang dapat merekam kekuatan yang dialami oleh dummy diver, dan pada gilirannya, bagaimana kekuatan itu berubah karena percikan.

Mereka mengukur tiga pose berbeda, masing-masing menirukan salah satu hewan menyelam mereka. Untuk meniru kepala bulat lumba-lumba, manekin dijatuhkan ke dalam air terlebih dahulu. Untuk meniru paruh burung yang runcing, pose kedua membuat tangan manekin bergabung dalam bentuk V di luar kepalanya. Dan untuk meniru bagaimana kadal jatuh, pose ketiga membuat manekin terjun dengan kakinya.

Saat tubuh mengalami kekuatan tumbukan, para peneliti menemukan bahwa laju perubahan gaya bervariasi tergantung pada bentuknya. Bentuk bulat, seperti kepala manusia, mengalami sentakan yang lebih brutal daripada bentuk yang lebih runcing.

Dari sini, mereka memperkirakan beberapa ketinggian di atas yang mana menyelam dalam posisi tertentu akan berbahaya. Menyelam dengan kaki terlebih dahulu dari atas sekitar 50 kaki akan menempatkan Anda pada risiko cedera lutut, kata mereka. Menyelam dengan tangan terlebih dahulu dari atas kira-kira 40 kaki dapat memberi Anda kekuatan yang cukup untuk melukai tulang selangka Anda. Dan menyelam dari hanya 27 kaki, kepala lebih dulu, dapat menyebabkan cedera tulang belakang, para peneliti percaya.

Anda mungkin tidak akan menemukan papan loncat setinggi itu di kolam renang setempat, tetapi bukan tidak mungkin Anda akan melompat dari ketinggian itu ketika, katakanlah, menyelam dari tebing.

“Pemodelannya sangat solid, dan sangat menarik untuk melihat dampak yang berbeda,” kata Chet Moritz, yang mempelajari bagaimana orang pulih dari cedera tulang belakang di University of Washington dan tidak terlibat dengan makalah tersebut.

See also  Apakah anjing dan kucing memiliki ingatan yang baik?

Cedera tulang belakang tidak umum, tetapi peringatan di tepi kolam meminta Anda untuk tidak menyelam ke air dangkal karena alasan yang sangat bagus: Traumanya bisa sangat melemahkan. Sebuah studi tahun 2013 menemukan bahwa sebagian besar cedera tulang belakang disebabkan oleh jatuh atau kecelakaan kendaraan—dan menyelam menyumbang 5 persen di antaranya.

Tetapi Moritz menunjukkan bahwa cedera tulang belakang yang dia sadari berasal dari membentur dasar kolam, bukan permukaan yang sedang diteliti oleh para insinyur ini. “Dari pengalaman saya, saya tidak tahu siapa pun yang mengalami cedera tulang belakang hanya karena terkena air itu sendiri,” katanya.

Meskipun demikian, Jang percaya bahwa jika orang tidak dapat berhenti menyelam, maka penelitiannya setidaknya dapat membuat aktivitas tersebut lebih aman. “Jika Anda benar-benar perlu menyelam, maka ada baiknya mengikuti saran semacam ini,” katanya. Artinya: Cobalah untuk tidak memukul air terlebih dahulu.

Kelompok Jang tidak hanya melakukan penelitian ini untuk meningkatkan peringatan keselamatan menyelam. Mereka mencoba membuat proyektil—proyektil dengan bagian depan runcing, terinspirasi dari paruh burung—yang dapat meluncur lebih baik di air yang dalam.