Makalah

KEKUATAN BAHAN

Oleh :

                       

                                    Ammica Musfira                     (1305106010056)

                                   Cut Yosi Anggraini                  (1305106010073)

                                   Cut Rahmi Desita Rijaya         (1305106010037)

                                   Ridho Rinaldi                           (1305106010044)

                                   Suci Alviana Dulva                  (1305106010028)

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KULA

DARUSSALAM – BANDA ACEH

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Allah SWT karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah Kekuatan Bahan  ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak Bambang Sukarno Putra S.TP.,M.Si selaku Dosen mata kuliah kekuatan bahan yang telah memberikan tugas ini kepada kami.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai material . Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.

Darussalam, 3 Februari 2015

                                                                                                 Penyusun

                                                                         DAFTAR ISI

Kata Pengantar..........................................................................................................i

Daftar isi...................................................................................................................ii

Bab I : Pendahuluan.................................................................................................1

A.Latar Belakang......................................................................................................1

B.Rumusan Masalah.................................................................................................1

C.Tujuan...................................................................................................................1

Bab II : Pembahasan.................................................................................................2

A. Sejarah Material..............................................................................................2

B. Ilmu dan Teknologi Material...........................................................................5

C. Klasifikasi Material.........................................................................................6

D.Kebutuhan  Material  Modern .......................................................................10

E.Material dan Rekayasa....................................................................................11

     

Bab III : Penutup.....................................................................................................12

A.kesimpulan...........................................................................................................12

Daftar Pustaka.........................................................................................................13

                                                                   

               BAB I

                      PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kekuatan bahan dapat didefinisikan sebagai suatu disiplin ilmu yang mempelajari tentang kekuatan suatu konstruksi, baik mesin maupun maupun gedung dan bangunan . Suatu konstruksi dapat dikategorikan bagus dan dapat dipertanggung jawabkan (accountable) apabila telah dihitung berdasarkan ilmu bahan teknik secara benar. kekuatan bahan, adalah topik yang berkaitan dengan perilaku benda padat akibat tegangan dan regangan. Teori lengkap dimulai dengan pertimbangan perilaku satu dan dua anggota dimensi struktur, yang menyatakan keadaan tegangan dapat diperkirakan sebagai dua dimensi, dan kemudian digeneralisasikan ke tiga dimensi untuk membangun teori yang lebih lengkap dari perilaku elastis dan plastik bahan. Pelopor penting dalam mekanika bahan adalah Stephen Timoshenko.

Dalam ilmu bahan teknik akan dipelajari tentang banyak hal misalnya : jenis pencampuran bahan, bahan yang terkanduung di dalam sebuah material, contoh penggunaannya, serta masalah yang timbul akibat kesalahan manusia itu sendiri dalam penggembangan bahan.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana perspektif sejarah dari material ?

2. Apakah definisi dari ilmu dan teknologi material ?

3. Apa fungsi dan kebutuhan material modern ?

C. Tujuan

1. Mengetahui perspektif sejarah dari material

2. Memahami ilmu dann teknologi material

3. Mengerti klasifikasi material

4. Mengetahui kebutuhan material modern

5. Material dan Rekayasa

BAB II

PEMBAHASAN

      A.    Sejarah Material

Pada dasarnya material memiliki kedudukan yang penting dalam sejarah peradaban manusia tanpa disadari. Menurut sejarah, perkembangan dan kemajuan peradaban sangaterat kaitannya dengan kemampuan manusia memproduksi dan memanipulasi material untuk memenuhi kebutuhan mereka. Kenyataannya, peradaban masa lampau ditandai oleh tingkat perkembangan material pada saat itu, misalnya zaman batu (stone age), Zaman perunggu (bronze age).

Manusia masa lalu memiliki akses hanya pada sejumlah material yang sangat terbatas keberadaannya dan terjadi secara alamiah, contohnya : batu, Kayu, lempung (clay), kulit (skin), dan lain-lain. Dengan berjalannya waktu, manusia jaman dulu menemukan teknik-teknik untuk memproduksi material yang memiliki sifat-sifat superior, misalnya pottery dan berbagai macam logam. Selanjutnya, telah ditemukan bahwa sifat-sifat material bisa ditingkatkan dengan perlakuan panas (Heat Treatment) dan dengan penambahan unsur-unsur lain. Pada saat ini, material secara total merupakan proses seleksi, yang dilakukan untuk memilih material yang cocok untuk aplikasi tertentu berdasarkan sifatnya

Zaman batu, zaman perunggu, dan zaman besi pemanfaatan material baru terbatas pada “structural material” dimana material dipakai dengan apa adanya dan hanya terjadi sedikit rekayasa (rekayasa yang sederhana). Sedangkan pada zaman material sintetis dan zaman material canggih, pemanfaatan material sudah pada tingkat “functional material” yaitu material yang multifungsi.

Revolusi Industri (Manchester, 1950) yang ditandai dengan munculnya mesin uap, nylon, TNT, dan DDT memberikan dampak yang besar pada transisi material dari material struktural ke material fungsional yang dapat disebut sebagai evolusi material. Latar belakang ketersediaan alam yang berdampak pada keterbatasan produk, konsumsi rendah, dan keterbatasan wilayah juga menjadi faktor penting pada transisi ini.

Permasalahan pada pemanfaatan material dari material struktural dapat dipecahkan dengan munculnya material fungsional. Proses sintesis, memberikan peluang untuk dapat mengurangi eksploitasi bahan baku yang bersumber dari alam yang kenyataannya memiliki keterbatasan. Produk yang diciptakan dapat dihasilkan dalam skala besar. Faktanya, riset sintetik mengalami driving force oleh kebutuhan manusia sehingga dampaknya terabaikan.

                                                                

Tidak cukup sampai disitu material fungsional hingga saat ini mencapai era material canggih, yang juga menjadi solusi dari permasalahan yang timbul sebagai dampak negatif produksi material sintetis terutama pada lingkungan dan sumber energi. Selain itu, penciptaan material canggih juga dalam rangka memenuhi kebutuhan manusia akan material-material yang praktis.

perkembangan peradaban kita selama ini. Transportasi, perumahan, pakaian, komunikasi, rekreasi, dan produksi makanan, bahkan setiap sudut dalam kehidupan sehari-hari kita, tidak pernah lepas dari pemanfaatan material beserta teknologinya. Material – material mengkonduksi atau menginsulasi panas dan listrik, menerima pembebanan tanpa mengalami kerusakan, menerima atau menolak gaya magnet, mentransmisikan atau memantulkan cahaya, dan lain sebagainya, dalam aplikasi – aplikasi yang spesifik dalam kehidupan kita saat ini. Material – material baru dengan karakteristiknya yang lebih spesifik terus dikembangkan dalam upaya untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia modern yang semakin kompleks.

Sejarah menunjukkan bahwa perkembangan dan kemajuan masyarakat kita selama ini ditunjukkan dengan kemampuannya untuk menghasilkan dan memanipulasi material. Kenyataannya, perkembangan peradaban kita memang terbagi berdasarkan tingkat perkembangan teknologi material yang dikuasai oleh manusia dari zaman ke zaman. Kita kemudian mengenal beberapa istilah, seperti zaman batu dan zaman logam. Zaman logam, lebih spesifik lagi, terbagi ke dalam zaman perunggu dan zaman besi. Pada zaman batu manusia memiliki kemampuan mengolah material yang lebih terbatas, dimana hanya tergantung dari ketersedian material yang ada di permukaan bumi secara alami, misalnya : batu, lempung, kulit hewan, tulang dan lain sebagainya.

Peningkatan kemampuan manusia dalam menguasai teknik pengolahan material menjadikan manusia kemudian mampu memproduksi perlengkapan – perlengkapan berbasis material yang lebih baik. Manusia menemukan bahwa terdapat material – material dalam perut bumi yang apabila diolah akan punya sifat yang lebih baik dibandingkan material – material yang ada di permukaan. Melalui pemikiran ini, manusia kemudian mulai menguasai teknik pembuatan berbagai peralatan barbasis logam yang kemudian memunculkan era penggunaan logam. Pada era ini terdapat tujuh jenis logam yang diyakini telah dikembangkan pada peradaban awal manusia yaitu emas, perak, tembaga, besi, timah putih (tin), timah hitam (lead), dan Air raksa (mercury). Alasan mengapa tujuh logam ini dikenal oleh peradaban awal karena secara alami logam – logam tersebut terdapat dalam bentuk yang lebih “bebas” di alam atau terkandung secara dominan pada mineralnya sehingga secara sederhana mampu diolah.

                                                      

Emas, diyakini sebagai logam yang paling pertama kali dikenal, banyak dimanfaatkan sebagai bahan perhiasan. Tembaga telah dikenal pada masa sekitar 4700 SM dan digunakan secara luas sebagai bahan persenjataan dan berbagai peralatan sehari – hari oleh bangsa Mesopotamia, Mesir, Yunani, Bolivia, dan Romawi, serta penduduk China dan India. Perak telah dikenal semenjak sekitar 4000 SM dan digunakan secara luas, bersama – sama dengan emas sebagai alat tukar perdagangan (uang koin) dunia. Timah hitam mulai digunakan sekitar tahun 3500 SM. Karena kemudahannya dibentuk, kekaisaran Romawi menggunakan material logam ini sebagai pelaratan makan, minum, pipa, dan akuaduk. Timah putih ditemukan sekitar tahun 1750 SM oleh bangsa Mesir dan seringkali dipadukan dengan tembaga untuk tujuan dekoratif dan untuk meingkatkan kekerasan dan kekuatan tembaga.

Bangsa Skandinavia menemukan cara yang sederhana untuk mengekstraksi besi dari bijih besi. Mereka mengetahui bahwa pada pembakaran bijih besi terbentuk endapan lelehan besi yang ditemukan pada dasar lubang pembakaran. Penemuan material besi inlah yang kemudian mengawali dimulainya era pengunaan material berbasis besi secara besar – besaran pada awal tahun Masehi. Dalam waktu singkat kemudian manusia memanfaatkan mineral yang kaya kandungan besi sebagai bahan pembuatan peralatan – peralatan berbasis besi. Manusia juga mengetahui cara meningkatkan kuatitas besi yang dihasilkan dengan meningkatkan temperatur pemanasan bijih besi melalui pemanfaatan angin buatan. Dari sini muncullah ilmu metallurgi ekstraksi konvensional, yang mendasari pemikiran lebih lanjut mengenai proses pemisahan unsur logam dari mineralnya. Proses pereduksian bijih besi ini diyakini ditemukan oleh peradaban Cina sekitar tahun 2000 SM.

Jenis logam yang unik dimana juga termasuk ke dalam kelompok logam – logam yang dikembangkan pada awal sejarah peradaban manusia adalah Air raksa (mercury) yang ditemukan sekitar tahun 1600 SM dimana kemudian disebut oleh manusia pada masa itu sebagai quicksilver. Hal tersebut dikarenakan Air raksa merupakan satu – satunya logam yang dalam keadaan kondisi ruang (atmosfer), selalu stabil dalam bentuk cair.

Dalam perkembangannya, semakin lama, keberadaan logam – logam dalam kuantitas yang besar semakin langka. Tembaga menjadi sulit ditemukan dalam kondisi bebas di alam. Bijih besi yang berkadar besi tinggi semakin jarang ditemukan. Hal ini mengakibatkan biaya pengadaan material semakin tinggi. Karena semakin terbatasnya ketersediaan material yang ada di alam, kemudian muncul pemikiran untuk memanfaatkan material secara lebih efektif dan efisien. Penggunaan bahan secara efektif dan efisien ini menuntut adanya penguasaan pengetahuan terhadap sifat – sifat material, kemungkinan penggunaan material – material alternatif, dan variasi proses perlakuan terhadap material yang dapat digunakan untuk mencapai karakteristik material yang dibutuhkan.

                                                      

Tuntutan yang tinggi terhadap kreatifitas manusia kemudian meningkatkan kemampuan manusia dalam pemilihan dan penggunaan bahan guna memproduksi produk – produk berbasis material dengan sifat – sifat yang sesuai kebutuhan serta dengan biaya yang lebih minimal baik dari sisi proses maupun pengadaan materialnya. Lebih jauh lagi, manusia kemudian mengetahui bahwa kemampuan material dapat ditingkatkan sesuai dengan yang diinginkan melalui serangakaian proses perlakuan panas, atau pemaduan dengan material lainnya.

Lahirnya revolusi industri berdampak pada peningkatan kebutuhan dan konsumsi material dimana juga meningkatkan pengembangan teknologi pengolahan material. Perkembangan pengetahuan dan teknologi material ini semakin meningkat secara drastis semenjak para ilmuwan mengetahui tentang adanya hubungan antara struktur, komposisi dan sifat fisis material. Pengetahuan tersebut baru diperoleh semenjak sekitar seratus tahun lalu, dimana kemudian memberikan kemampuan kepada manusia terhadap cara baru, dan tingkatan yang lebih tinggi dalam memanipulasi sifat material. Dari sini kemudian tercipta berbagai jenis teknologi manipulasi material, yang memberikan kesempatan pada perkembangan yang lebih jauh lagi dalam penggunaan material – material alternatif pada aplikasi teknik, yang termasuk di dalamnya logam, keramik, plastik, dan serat.

Perkembangan sejumlah teknologi yang membuat hidup kita semakin praktis dan nyaman akan selalu berhubungan dengan kemampuan mengakses pemanfaatan material tepat guna. Sebuah kemajuan dalam pemahaman terhadap tipe – tipe material seringkali merupakan suatu awalan atau pioner dalam terciptanya teknologi – teknologi baru. Sebagai contoh, dunia otomotif tidak akan mengalami perkembangan seperti sekarang ini tanpa adanya ketersediaan baja yang murah atau beberapa bahan pengganti alternatif lainnya. Industri penerbangan akan mengalami kesulitan berkembang tanpa adanya penemuan pemanfaatan material – material berbasis alumunium yang lebih ringan. Sedangkan pada era informasi seperti sekarang ini, peralatan komunikasi elektronik yang canggih tergantung pada komponen – komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor. Hal inilah yang menjadikan penguasaan ilmu dan teknologi material merupakan hal yang sangat penting dalam upaya terus meningkatkan kualitas hidup manusia di masa depan.

B.  Ilmu dan Teknologi Material

Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya. Termasuk ke dalam ilmu ini adalah unsur fisika terapan, teknik kimia, mesin, sipil dan listrik. Ilmu material juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran, pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisis, kalorimetri, mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain), serta analisis biaya atau keuntungan dalam produksi material untuk industri.Perkembangan terakhir, ilmu tentang bahan ini mendapat sumbangan yang besar dari majunya bidang nanoteknologi dan mulai diajarkan secara luas di banyak universitas.

                                                              5

Bahan atau material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dan sebagainya. Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. (jaman batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dan sebagainya. Dengan perkembangan peradaban manusia bahan-bahan alam tersebut bisa diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi. Pada 50 tahun terakhir para saintis menemukan hubungan sifat-sifat bahan dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai sifat-sifat yang berbeda. Secara umum Material science (Ilmu Material) adalah disiplin ilmu yang mempelajari hubungan antara struktur material dengan sifat-sifat material. Atau dapat di katakan bahwa Ilmu material atau teknik material atau ilmu bahan adalah sebuah interdisiplin ilmu teknik yang mempelajari sifat bahan dan aplikasinya terhadap berbagai bidang ilmu dan teknik. Ilmu ini mempelajari hubungan antara struktur bahan dan sifatnya. Termasuk ke dalam ilmu ini adalah unsur fisika terapan, teknik kimia, mesin, sipil dan listrik. Ilmu material juga mempelajari teknik proses atau fabrikasi (pengecoran, pengerolan, pengelasan, dan lain-lain), teknik analisis, kalorimetri, mikroskopi optik dan elektron, dan lain-lain), serta analisis biaya atau keuntungan dalam produksi material untuk  industri. 

                                                                                                  

C.    Klasifikasi Material

Berdasarkan sifat kimia dan struktur atomik, bahan material dapat dikelompokkan sebagai berikut:

a.Logam-Alloy(ferrous&nonferous)

Logam terbentuk dari kombinasi unsur-unsur logam, mengandung banyak elektron bebas (elektron yang tidak terlokalisasi) yakni elektron yang tidak terikat pada atom tertentu. Banyak sifat logam berkaitan langsung dengan rapat elektron bebas tersebut. Logam merupakan penghantar listrik dan panas yang sangat baik, tidak transparan terhadap cahaya tampak, mudah digosok (polish), keras tapi mudah dibentuk.

contoh : besi, baja, almunium, zinc, titanium

sifat logam : ulet, kuat, keras

aplikasi : cutting tools, alat rumah tangga, aplikasi struktural

                                                                                                                                                                                                           



b. keramik

Keramik adalah campuran antara unsur-unsur logam dan unsur-unsur non logam, umumnya berupa oksida, nitrida dan karbida. Material yang tergolong keramik umumnya tersusun atas mineral lempung, semen dan gelas.
sifat keramik :
sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang. sangat stabil terhadap bahan kimia, tidak beracun dan tahan gesek.

aplikasi : Komponen Dapur/Oven (furnace), bangunan, Komponen Gas Turbin, Isolator panas, dll.




                                                                       
c.Polimer

Polimer meliputi bahan plastik dan karet. Polymer yang paling umum dikenal adalah polymer organik yang tersusun dari rantai karbon yang panjang, hidrogen dan unsur-unsur non logam. Selain itu dikenal polymer in-organik yang penyusun utamanya tidak terdiri atas atom karbon.

contoh: karet, nilon, epoxy, teflon

sifat : lunak, ringan,
aplikasi :
Teflon merupakan salah satu dari polimer yang banyak digunakan oleh manusia. Teflon tidak mengandung atom hydrogen, hanya karbon dan fluor. Sifat ini menyebabkan hamper tak ada zat yang dapat bereaksi dengan Teflon. Sifat lainnya, Teflon memiliki koefisien gesek yang rendah dan tidak basah jika dimasukkan zat cair. Itulah sebabnya mengapa Teflon digunakan sebagai alat masak.
Teflon adalah merek dagang dari plastic politetrafluoroetena. Plastic ini bersifat keras, kaku, tahan panas (titik leleh 3200C), dan tahan terhadap bahan kimia. Teflon digunakan sebagai pelapis alat masak, setrika dan alat-alat yang digunakan dalam proses produksi makanan, minuman serta bahan kimia.


d. komposit

Material komposit dibangun dari dua atau lebih jenis bahan. Contoh komposit yang terkenal adalah serat gelas (glass fiber) yang dibungkus dengan bahan polymer dan digunakan sebagai kabel komunikasi. Komposit didesain untuk mengkombinasikan karakteristik yang terbaik dari komponen-komponen penyusunnya. Fiber gelas misalnya memiliki sifat keras dan polymer bersifat fleksible.

sifat : keras, kuat, ringan

aplikasi :

Militer Amerika Serikat adalah pihak yang pertama kali mengembangkan dan memakai bahan komposit. Pesawat AV-8D mempunyai kandungan bahan komposit 27% dalam struktur rangka pesawat pawa awal tahu 1980-an. Penggunaan bahan komposit dalam skala besar pertama kali terjadi pada tahun 1985. Ketika itu Airbus A320 pertama kali terbang dengan stabiliser horisontal dan vertikal yang terbuat dari bahan komposit. Airbus telah menggunakan komposit sampai dengan 15% dari berat total rangka pesawat untuk seri A320, A330 dan A340.[1]

                                                                                                                                                                                                     


e. gelas

Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.

sifat :
1. Sifat estetika atau keindahan
2. Sifat tembus pandang secara optik (transparan)
3. Sifat elastic
4. Sifat ketahanan terhadap zat/reaksi kimia
aplikasi : bahan bangunan, peralatan dapur dan laboratorium

                                                      

D.Kebutuhan  Material  Modern

Meskipun terjadi kemajuan yang sangat pesat dalam memahami dan mengembangkan material dalam beberapa tahun belakangan ini, masih terdapat beberapa tantangan teknologi yang membutuhkan pengalaman yang lebih luas dan spesialis di bidang ini. Beberapa pujian sangat tepat diberikan untuk menghormati para ilmuan yang berhasil menemukan berbagai hal baru dalam bidang material sehingga memudahkan kehidupan kita sekarang ini.

Energi merupakan salah satu bidang yang diperhatikan akhir-akhir ini. Para ilmuan berusaha untuk menemukan sumber energi baru yang ekonomis dan membuat sumber energi yang telah ada menjadi lebih efisien untuk memenuhi kebutuhan akan energi. Material tidak diragukan lagi akan memainkan peranan penting dalam pengembangan ini. Sebagai contoh, Konversi langsung dari solar menjadi energi listrik, penggunaan teknologi sel surya untuk memenuhi kebutuhan energi namun dalam pembuatannya dibutuhkan beberapa material yang lebih rumit dan cukup mahal Untuk memastikan suatu teknologi dapat digunakan, maka dibutuhkan material yang dapat menghasilkan efisiensi yang sangat tinggi selama proses konversi dengan harga yang cukup murah.

      Energi nuklir memberikan harapan sebagai sumber energi baru, namun teknologi ini memunculkan banyak masalah mulai dari pemilihan material yang digunakan sebagai bahan bakar sampai fasilitas untuk untuk pembuangan limbah nuklir, sehingga dibutuhkan solusi yang cermat untuk mengatasi persoalan ini.
Kualitas lingkungan hidup kita bergantung kepada kemampuan untuk mengontrol polusi udara dan air. Salah satu teknik pengendalian polusi adalah dengan menggunakan beberapa variasi material. Pemrosesan material dan metode penghalusan dibutuhkan untuk memperbaiki keadaan lingkungan yang semakin buruk, sehingga polusi berkurang dan kerusakan alam akibat penambangan juga berkurang.

      Salah satu penggunaan energi terbesar berada pada sektor transportasi. Oleh karena itu dibutuhkan teknologi yang dapat membuat efisiensi bahan bakar meningkat diantaranya dengan menggurangi berat dari kendaraan tersebut (automobile, pesawat terbang, kereta api, dan lainnya), meningkatkan pengaturan panas mesin sehingga tidak terlalu banyak panas yang dibuang, Pemilihan material yang sangat kuat dengan densitas yang rendah, atau material yang memiliki ketahanan terhadap temperatur tinggi. Banyak material yang kita gunakan diperoleh dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, sehingga harus dilakukan penghematan. Material ini meliputi polimer yang berbahan dasar minyak, dan beberapa logam. Sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui ini perlahan-lahan akan habis, sehingga diharuskan bagi setiap penemuan yang digunakan sebagai material cadangan atau pengembangan dari material baru harus memiliki sifat-sifat yang sebanding dan memiliki dampak kerusakan yang seminimal mungkin bagi lingkungan. Sumber energi alternatif merupakan tantangan utama untuk para ilmuan dan perekayasa material

                                                                   

E. Material dan Rekayasa

                                       
        Disiplin dari ilmu material meliputi penyelidikan terhadap hubungan yang muncul diantara struktur dan sifat-sifat material. Sedangkan rekayasa material (material engineering) adalah dasar suatu ilmu untuk merancang atau merekayasa struktur dari suatu material untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan sebelumnya.
Prinsip yang paling berharga bagi para ilmuan adalah bahwa sifat material ditentukan oleh struktur internal material tersebut. Struktur internal material terdiri dari atom yang terkait dengan atom tetangganya (atom yang berada di sebelahnya) dalam kristal, molekul, dan mikrostruktur. Atom-atom ini tersusun antara satu dengan yang lainnya membentuk suatu bidang yang luas yang saling bertumpuk yang disebut sebagai "microscopic" yang dapat diamati dengan menggunakan mikroskop, sedangkan benda-benda yang dapat dilihat dengan mata telanjang disebut "macroscopic".

          Material dapat dibedakan dari sifat-sifatnya. Sifat (property) adalah ciri-ciri yang ada pada suatu material yang berkaitan dengan jenis dan besarnya respon yang diberikan jika suatu material diberikan suatu stimulus (rangsangan). Secara umum sifat suatu material tidak bergantung terhadap bentuk dan ukuran material tersebut.
Sifat-sifat suatu matarial dapat dikelompokkan menjadi 6 kategori yaitu sifat mekanik, listrik, termal, magnetik, optik, dan deteriorative (sifat yang menyebabkan suatu material menjadi buruk). Untuk masing-masing sifat tersebut terdapat stimulus khusus yang dapat menimbulkan respon yang berbeda
• Sifat mekanik berkaitan dengan perubahan bentuk karena adanya pemberian beban atau gaya, contohnya meliputi modulus elastisitas dan kekuatan (strength), Keuletan (Ductile), Kekakuan (Stiffness), Ketangguhan (Toughness), Kekerasan (Hardness).
• Sifat kelistrikan berkaitan dengan konduktivitas listrik, resistivitas listrik dan konstanta dielektrik yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa medan listrik.
• Sifat panas (thermal) berkaitan dengan kapasitas panas dan konduktivitas termal yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa panas.
• Sifat Magnetik menggambarkan respon suatu material terhadap medan magnet yang biasanya direpresentasikan dengan menggunakan kurva Hysterisis.
• Sifat Optik menggambarkan bagaimana respon suatu material terhadap medan elektromagnetik atau radiasi cahaya. Sifat optik ini direpresentasikan dalam indek refraksi dan refleksi.
• Sifat Deteriorative mengindikasikan kereaktifan secara kimia dari suatu material.

                                                                   

         BAB III  

                 PENUTUP

   A. KESIMPULAN 

1. material memiliki kedudukan yang penting dalam sejarah peradaban manusia.

2. Permasalahan pada pemanfaatan material dari material struktural dapat dipecahkan dengan munculnya material fungsional. Proses sintesis, memberikan peluang untuk dapat mengurangi eksploitasi bahan baku yang bersumber dari alam yang kenyataannya memiliki keterbatasan

3. Zaman logam, lebih spesifik lagi, terbagi ke dalam zaman perunggu dan zaman besi. Pada zaman batu manusia memiliki kemampuan mengolah material yang lebih terbatas, dimana hanya tergantung dari ketersedian material yang ada di permukaan bumi secara alami, misalnya : batu, lempung, kulit hewan, tulang dan lain sebagainya.

4. Dalam perkembangannya, semakin lama, keberadaan logam – logam dalam kuantitas yang besar semakin langka. Tembaga menjadi sulit ditemukan dalam kondisi bebas di alam. Bijih besi yang berkadar besi tinggi semakin jarang ditemukan. Hal ini mengakibatkan biaya pengadaan material semakin tinggi.

5. Berdasarkan sifat kimia dan struktur atomik, bahan material dapat dikelompokkan menjadi 5 bagian yaitu :

·         Logam-Alloy(ferrous&nonferous)

·         Keramik

·         Polimer

·         Komposit

·         Gelas

                                                

           DAFTAR PUSTAKA

Callister Jr., William D. 2007. Material Science and Engineering : An Introduction (7^th edition). New York : John Willey & Son, Inc

Neely, John E., et all. 2003. Practical Metallurgy and Materials of Industry. New Jersey : Prentice Hall

Ashby, Michael et all. 2007. Materials Engineering, Science, Processing and Design. Oxford : Butterworth – Heinemann

Vlack, Lawrence H. Van. 2004. Elemen-elemen Ilmu dan Rekayasa Material, Terj. Sriati Djaprie. Jakarta: Erlangga
 Callister, William D. 1994. Material Science and Engineering An Introduction. Third Edition, New York: John Willey and Sons.
dan sumber-sumber yang lain