Teknik Material: Inovator Pemberi Solusi
Kalau dengar kata ‘material’ langsung keinget toko bahan bangunan yah?
Tulisan ini akan mengulas jurusan kuliah yang belum begitu lazim didengar oleh geng putih abu-abu alias anak SMA/MA atau yang sederajat.
Perkenalkan, namaku Bening Tirta Muhammad, sekarang mahasiswa program doktoral alias S-3 di Nanyang Technological University (NTU). Aku tertarik untuk menulis tentang jurusan teknik material atau “materials science and engineering (MSE) ” ini karena sewaktu S-2 aku mengambil jurusan Polymer Materials Science and Engineering di The University of Manchester, Inggris. Ya jurusan S-2 yang kupilih dulu itu sudah fokus ke salah satu jenis material yaitu polimer.
Sekadar informasi, aku dulu ambil jurusan kimia di tingkat S-1. Ceritaku tentang jurusan kimia juga bisa dibaca di blog ini (link). Aku mengambil sub-spesialisasi atau biasa disebut minor di bidang fisika. Jadi gelar yang kudapat setelah menyelesaikan studi S-1 di NTU dulu kurang lebih begini “Bachelor of Science (honours) with Minor in Physics”. Sedikit banyak aku sudah terekspos dengan setidaknya tiga jurusan kuliah: kimia, fisika, dan teknik material. Jika mau berandai-andai, aku sebenarnya ingin mengambil kuliah di bidang Fisika khususnya fisika terapan atau Applied Physics, karena fisika bisa menjelaskan fenomena lebih dalam tentang hal-hal yang aku pelajari di bidang kimia dan teknik material. Tapi, ya mau gimana, jalan hidup di masa lalu tidak bisa kita ubah.
Kembali ke soal jurusan teknik material. Di Indonesia ada beberapa kampus yang menawarkan jurusan ini, seperti ITB, ITS dan kampus baru ITERA.
Mungkin teman-teman ada yang pernah dengan jurusan Teknik Metalurgi. Nah, kalau dikelompokin sih, metalurgi itu bagian dari “material” dimana metalurgi itu khusus mempelajari logam, terutama terkait industri tambang dan penggunaan/sifat logam. Jadi bisa dibilang teknik material itu jauh lebih luas lagi cakupannya.
Dari segi konten, teknik material mempelajari berbagai jenis material mulai dari metal/logam, semikonduktor, polimer, garam ionik, biomaterial, dan juga campuran atau komposit. Lalu, teknik material mempelajari sifat-sifat material mulai dari sifat mekanik seperti kekuatan sampai elektroniknya seperti konversi energi cahaya matahari jadi energi listrik (fotovoltaik), dari skala makro, mikro bahkan sampai nano. Pernah dengar kan kata nano atau nanometer (nm)? 1 nm sama dengan 1 meter dibagi 1 milyar.
Banyak yang tertarik masuk jurusan teknik material karena sudah terekspos dengan istilah nanoteknologi dan semikonduktor. Tapi, sekali lagi, teknik material menawarkan cakupan yang sangat luas, ya nggak cuma nanoteknologi. Jurusan teknik material umumnya menitikberatkan pada luas cakupan dengan sedikit mengorbankan kedalaman materi. Teknik material, menurut saya, juga berfokus pada aplikasi di tingkat S-1. Dengan luasnya cakupan, nanti di tahun ketiga dan keempat kuliah mahasiswa jadi punya fleksibilitas untuk membangun spesialisasinya sendiri dengan mata kuliah pilihan atau elektif.
Terlepas dari kekurangan dari kedalaman materi/keilmuan, teknik material menurut saya akan menghasilkan insinyur dan juga inovator karena keluasan wawasannya dan pemahaman multiaspek dari material--ada kimianya, fisikanya, dan bahkan mekanika dan elektronikanya.
Sumber gambar: pexels.com
Di Indonesia, yang sudah lazim diketahui adalah jurusan metalurgi karena kampus-kampus sepertinya dirancang untuk menghasilkan sarjana yang bisa menyalurkan tenaga berkeahlian khusus untuk industri besar yang sering bersentuhan dengan logam, misalnya tambang, pengeboran minyak, dan konstruksi.
Nah ini beberapa contoh tentang penggunaan ilmu teknik atau rekayasa material di dunia nyata (baik industri mau riset) yang mungkin akan membuatmu tertarik dan mulai berimajinasi tentang sifat-sifat material yang akan jadi ‘solusi’ di masa depan:
Teknik material akan berguna dalam mencari bahan/material yang kuat tapi ringan, misalnya untuk industri pesawat dan otomotif. Makin ringan tentu akan makin hemat bahan bakar.
Teknik material akan berguna dalam rancangan kapsul/tablet obat (drug delivery). Misalnya, obat disimpan dikapsul khusus supaya bahan aktifnya terserap sempurna di usus dan tidak rusak oleh derajat keasaman (pH) lambung.
Teknik material akan berguna dalam menemukan material yang bisa menkonversi panas menjadi listrik (thermoelectric). Misalnya, panas yang ‘terbuang’ dari bagian luar mesin uap. Daripada panasnya terbuang ke lingkungan/udara, mendingan diubah jadi listrik yang berguna.
Teknik material akan mewujudkan teknologi smart window (jendela pintar) di gedung-gedung kantoran yang bisa berubah warna mengikuti intensitas cahaya matahari di luar (fotokromik). Jadi, bisa menghemat biaya penggunaan listrik untuk lampu atau penerangan.
Teknik material akan memajukan teknologi baterai dengan merancang kandungan energi yang besar per satuan berat dan volum, fast charging, dan murah karena terbuat dari bahan yang banyak (abundant) di alam.
Saya rasa Indonesia butuh lebih banyak lulusan Teknik Material yang akan jadi orang-orang yang melihat masalah di sekitarnya dan kemudian mencoba mencari solusi dengan merekayasa sifat-sifat material yang tersedia (available) di sekitarnya dan orang-orang yang akan muncul dengan ide-ide inovatif dalam mengembangkan industri berbasis teknologi di Indonesia.