10/10 Questions from 24 Hours QnA (1st-ed End)

Udah lihat jawaban-jawaban yang ada di sini kan? Nah, sekarang kita lanjutkan dengan pertanyaan-pertanyaan ke-6 sampai 10, yang menurutku lebih ke arah opini pribadi, meski tetap ada sisi ilmiahnya sih. Yuk, disimak lagi ulasannya…

  1. Apa bedanya polimer dan plastik?
  2. Mengapa baja berkarat?
  3. Material apa yang tidak mudah terbakar, kalau diberi beban tensiondan compression tidak mudah mengalami failure? (selain baja)
  4. Pakaian dalam Taiwan dan pakaian dalam Indonesia lebih cepat keringyang mana?
  5. Buat seorang pure materialist, manakah yang lebih penting antara morphology atau performance of materials?
  6. Mengapa kamu hijrah dari biomaterials ke energy storage (baterai)? Bukankah biomaterials lebih asyik diperdalam daripada baterai?
  7. Apakah Artificial Intelligence untuk bidang Material sudah diterapkan di Taiwan?
  8. Kapan Indonesia siap membuat pabrik baterai?
  9. Bagaimana kesempatan kerja dari materials scientist atau materials engineer di Indonesia? Kira-kira perkembangan industrinya seperti apa?
  10. Apa seorang materialist itu materialistic?
  11. (++) Adakah buku non fiksi sebagai tambahan referensi dan motivasi untuk jadi researcher?

MORPHOLOGY ATAU PERFORMANCE OF MATERIALS
Di dua hal ini ada yang menarik sebenarnya jika dirunut. Bukan bermaksud utopis, meski material itu ilmu yang lebih cocok jika disandingkan dengan engineering, yang secara otomatis seharusnya lebih mementingkan performance of materials: bagaimanapun bentuk dan struktur bahannya (morfologi) yang terpenting aplikasinya cocok untuk tujuan yang diharapkan. Akan tetapi secara sains, pure materialist tak bisa begitu saja mengesampingkan morphology. Karena pada dasarnya morfologi adalah faktor penting yang menentukan akan bagaimana performance of materials itu.

Gambar 1 Tentang tribological properties (sumber dari laman media noria)

Ambil contoh, mungkin bagi para half-blood materialist, terutama yang terdiri dari orang-orang berlatar belakang engineer/chemist/physicist, pernah mendengar tentang tribological properties of materials, di mana merupakan bidang yang mengombinasikan antara sains dan engineering dalam mempelajari pengaruh dari gaya gesek (friction), pelumasan (lubrication), dan keausan (wear) pada material. Dalam aplikasinya, jelas ilmu tribologi dalam material ini menggantungkan peran dari bentuk/arsitektur permukaan suatu bahan dalam menghasilkan besaran gaya gesek tertentu, yang selanjutnya dikombinasikan dengan efek keausan yang ditimbulkan jika bahan tersebut berinteraksi dengan permukaan bahan yang lain, sehingga upaya pencegahan keausan akibat gaya gesek tersebut dapat diredam menggunakan teknologi pelumasan.
Oh iya, satu lagi contoh. Di penelitianku yang sekarang, aku bekerja dengan energy storage, di mana jelas sekali pekerjaannku tak jauh-jauh dari anoda, katoda, dan juga elektrolit. Nah, secara kasat mata, yang bisa kutuai sebagai hasil adalah besarnya kapasitas baterai yang kubuat dan kurakit sedemikian rupa (performance of materials). Akan tetapi, mana mungkin engineer pengguna baterai peduli dengan pekerjaanku sebelum masuk ke dalam tahap perakitan, yaitu sintesis bahan elektroda (anoda dan katoda) serta sintesis polimer yang digunakan untuk elektrolitnya. Seberapa besar rongga kristal anoda yang dibutuhkan sehingga ion Lithium bisa dengan mudah keluar masuk melalui mekanisme katoda-elektrolit-anoda secara pulang pergi sehingga menghasilkan perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Dan seberapa besar peran viskositas (yang juga dipengaruhi dari bentuk molekul polimer dalam ikatan kimia pada elektrolit) untuk menghantarkan ion Lithium agar sampai pada anoda, yang orang kebanyakan tahu mungkin hanya sebatas “ah bateraiku penuh, cabut dari charger ah!” atau “oh, udah kupakai push rank kelamaan nih, bateraiku tinggal 10%”, selesai! Sedangkan penentu segala macam performa baterai tersebut sebenarnya adalah morfologi dari kristal yang relatif tak kasat mata.
Jadi intinya, dua-duanya (baik morfologi maupun performa dari material) sangat penting dan saling bergantung untuk riset keilmuan material (dan metalurgi).

TENTANG HIJRAH DARI BIOMATERIALS KE ENERGY STORAGE
Wow, keren sekali kamu yang bertanya tentang hal ini? Sampai-sampai sudah bisa menentukan bahwa biomaterials lebih asyik diperdalam, hihihi. Apa kamu sudah pernah masuk ke ranah per-baterai-an sebelumnya?

Gambar 2 Salah satu gambar mikrostruktur dari paduan Mg-Fe-Ca yang jadi topik risetku di S1

Jadi begini ya, alasan utama mengapa aku hijrah dari biomaterials ke baterai adalah karena pertimbangan demand dan kemanfaatan jangka pendek, menengah, hingga panjang. Ijinkan aku mencoba sebuah justification sederhana tentang biomaterials berdasarkan bidang riset yang pernah aku lakukan. Tentunya mungkin masih debatable, tapi aku siap dan terbuka untuk berdiskusi lebih lanjut tentang itu. Di Indonesia, ‘peran penggunaan implan tulang (baik bone screw, bone plate, dll) secara medis’ dengan ‘peran sangkal putung‘ untuk mengatasi kecelakaan fraktur pada tulang, prosentasenya masih besar yang mana sih? Hehehe, pikirannya mulai hangat? Atau sudah panas dan ingin mendebat? Memang tergantung seberapa berat dan seberapa kompleks kasusnya, tapi realitanya memang demikian, silakan dijawab sendiri saja untuk pertanyaan bergaris bawah di atas dengan pengalaman dan realita di lapangan yang kalian temui.
Belum lagi jika kita berbicara tentang aspek riset-riset lain seperti drug release, artificial skin, dan bidang-bidang ekspert biomaterials lainnya. Menurutku sampai sekarang yang paling gencar dalam pengembangan material yang bersinggungan dengan medis baru sebatas di bidang kedokteran gigi. Itu pun hanya sebatas pemakaian amalgam, pelapisan gigi untuk proses memutihkan, pembuatan gigi palsu, dll. Aku tak berhak berbicara lebih lanjut tentang ini, tapi sekali lagi opiniku masih under debatable form, jadi silakan kalau ingin diskusi lebih lanjut.
Intinya, riset biomaterials untuk aplikasi langsung di Indonesia sangat belum mumpuni, karena selain mahal, butuh alat-alat advance, juga perjalanannya yang panjang: dari mulai riset laboratorium, penentuan properties of materials, uji in vitro, ex vivo, in vivo, dan uji-uji lainnya. Itu untuk yang sudah masuk ke aspek medis jauh ke dalam tubuh. Kita lihat saja contoh simple case, yang masuk aspek medis luar tubuh semacam produk milik pak Warsito saja masih diperdebatkan lho di Indonesia (meski ranahnya sedikit berbeda). Jadi menurutku, riset biomaterials yang komprehensif untuk aplikasi langsung di Indonesia masih belum bisa diwujudkan dalam waktu dekat. Dengan mempertimbangkan berbagai macam atmosfer kondisi lapangan. Untuk itulah aku mencoba ranah lain, energy storage yang sepertinya lebih feasible untuk mendapat posisi strategis untuk pengembangan jangka pendek dan menengah “Indonesia berdikari teknologi”. Dan ini akan disambung pada jawaban untuk pertanyaan nomor delapan.

ARTIFICIAL INTELLIGENT UNTUK BIDANG MATERIAL DI TAIWAN
Hohoho, topik hangat juga nih: AI. Karena pada dasarnya aku agak sedikit tidak suka menggeluti bidang yang untouchable semacam pemrograman dan komputerisasi dalam riset material (meskipun nantinya jelas dan pasti dibutuhkan untuk mempermudah kinerja para materialist), jadi kujawab saja dari apa yang sudah pernah aku temukan ya. Di sini ada beberapa orang yang pernah bersinggungan secara tidak langsung denganku, melakukan riset terkait possibility dari fragmen-fragmen tulang yang patah untuk dikumpulkan kembali. Dan pengumpulan datanya masih under development. Sehingga, kemungkinan besar risetnya juga belum sepenuhnya bisa diaplikasikan optimal. Ada juga riset tentang machine learning untuk penentuan kemungkinan material mana yang cocok digunakan sebagai elektroda baterai Lithium-ion. Tapi sama saja, toh data-data kemungkinan material potensial tersebut juga masih under experiment, jadi ya amunisinya belum cukup untuk bisa diterapkan. Karena dasar dari AI kan data, ketika ada banyak data yang dimiliki, dimasukkan ke dalam database, maka akan dengan mudah (bagi para penggelutnya) untuk dibuat sebagai basis sistem. Lalu, diaplikasikan untuk bermacam-macam kebutuhan.
Seingatku untuk Mechanical Engineering Department dan Computer Science and Information Engineering Department di seantero Taiwan sudah banyak melakukan kolaborasi riset terkait topik AI untuk bidang material. Lalu, mengapa tidak dikolaborasikan dengan Materials Science and Engineering Department? Kemungkinan besar karena fokusan materials engineer masih berinovasi untuk mengumpulkan data-data real untuk mempercepat pengembangan produk. Jadi belum bisa berfokus pada jenis riset dengan basis pemrograman semacam itu, yang notabene membutuhkan ratusan, ribuan, bahkan jutaan data dan kemungkinan agar sistem yang dihasilkan bisa berkualitas. Intinya untuk hal ini, jawabanku hanya sebatas ini ya, karena aku tak begitu suka dengan bidang riset semacam itu, meski bergesekan dengan ilmu material yang kugeluti sekalipun. Hehehe, sorry ya…

KESIAPAN INDONESIA MEMBUAT PABRIK BATERAI
Kalau ditanya kesiapan, Indonesia sebenarnya sudah siap sejak lama. Lulusan perguruan tingginya sudah banyak kok yang expert di bidang itu. Cuma pertanyaannya tinggal berani atau tidaknya kita untuk masuk ke dalam industri advance semacam baterai ini.

Gambar 3 Untuk tahu sumber gambar ini, bisa kalian klik di gambarnya langsung.

Tapi dengar-dengar sejak 11 Januari 2019 Indonesia sudah memulai groundbreaking dan menjalankan proses pembangunan pabrik baterai untuk dua tahun ke depan, kan? Kalau nggak salah di daerah Morowali. Kemungkinan di kawasan Industri berbasis Nikel terbesar di Indonesia, Indonesian Morowali Industrial Park (IMIP), Sulawesi Tengah.
Tapi ya kembali lagi, ketika ditanya tentang kesiapan, muaranya adalah pada keberanian pengambilan kebijakan. Groundbreaking industrinya sudah mulai berjalan, engineer sudah banyak dari lulusan kampus-kampus ternama di Indonesia, dan bahkan banyak juga alumni master dan Ph.D. yang menggeluti bidang ini di luar negeri. Siap tidaknya Indonesia untuk bergerak dan memajukan riset dan industri di bidang ini, ada pada keberanian pemerintah dalam mengambil kebijakan antimainstream untuk mengerahkan tenaga-tenaga ahli, putra bangsa terbaik, yang ada di Indonesia maupun yang masih menjadi diaspora, untuk bahu-membahu mengembangkan atmosfer usaha di bidang ini. Entah apapun caranya, baik seperti yang dilakukan pemerintah Taiwan di tahun-tahun kritis mereka, menarik semua researcher mereka dari luar negeri, dipekerjakan di negerinya dan diberikan feedback dengan standar yang sama dengan negara rantau, sehingga apa yang dilakukan juga totalitas demi negaranya. Tentunya juga untuk researcher dan pelaku industri di dalam negerinya pun di-treatment yang sama. Demi apa? Demi mengembangkan riset dan industrinya secara total untuk kemajuan negara.

KESEMPATAN KERJA MATERIALS ENGINEER/SCIENTIST DI INDONESIA
Sebenarnya untuk kesempatan kerja para materialist ini luas sekali. Karena pada dasarnya kami diajarkan hampir keseluruhan ilmu sains dan keteknikan. Dari mulai Matematika, Fisika, Kimia, Biologi (pada biomaterials), pengetahuan tentang permesinan, pesawat tenaga, gambar teknik, kimia analitik, metalurgi manufaktur, nano devices, ekstraksi metalurgi setara alumni pertambangan, hingga keilmuan jarang (tapi penting) yang wajib kami kuasai: korosi dan analisis kegagalan material. Hampir semua cabang keilmuan ada pada materialist, dari mulai pemisahan material logam di hulu tambang, riset polimer pada hulu sintesis material, hingga produksi material setengah jadi, bahkan sampai pada manufaktur pada industri hilir dari material.

Gambar 4 Ilustrasi ini diambil dari web Michigan Technological University

Jadi jelas sekali, para materialist ini bisa saja berpencar menuju ranah kerja industri pertambangan, industri pemurnian logam, industri manufaktur, industri farmasi, industri perawatan permesinan, industri pengolahan limbah, hingga lembaga-lembaga riset. Hanya saja, keberadaan para materialist ini masih belum nampak di kalangan para petinggi perusahaan yang menggeluti industri-industri. Karena apa? Sebab, nama Teknik Material, Teknik Metalurgi, dan Ilmu Bahan belum banyak terdengar gaungnya. Bahkan kisah-kisah unik perjalanan hidup kawan-kawan dan kakak tingkat semasa kuliah S1 yang sekarang tengah menggeluti bidang industri mereka masing-masing, tak jarang menjadi kelakar dalam kisah cangkrukan. Bagaimana tidak, tak jarang mereka mendapatkan pekerjaannya melalui jalur seleksi perusahaan yang tidak mencantumkan kualifikasi Teknik Material atau Metalurgi. Kadang mereka nempel ke area kualifikasi Teknik Mesin, Teknik Elektro, atau juga Teknik Kimia.
Itulah mengapa tulisan semacam ini sengaja ingin kubudayakan, agar keberadaan para materialist yang notabene bisa menjadi orang-orang potensial, sejajar dengan jurusan-jurusan dengan bidang keteknikan yang lebih dahulu ada, dikenal dan membumi di masyarakat. Sehingga di masa depan, di Indonesia tidak ada lagi pertanyaan “Teknik material/metalurgi itu apa sih? Belajar apa?” di masyarakat kita. Hihihi, lucu sekali rasanya ketika melihat tanggapan yang berbeda di sini. Karena hampir tiap sopir taksi di Taiwan yang bertanya tentang bidang kuliahku, dan aku jawab dengan “材料 (cáiliào)” yang memiliki arti material, mereka langsung menjawab “Wow, itu bidang yang bagus lho! Semoga sukses ya…”
Kalau untuk perkembangan industri, sebenarnya sudah banyak. Toh, indonesia punya banyak tambang (emas, tembaga, perak, batu bara, minyak bumi, dll), industri pemurnian logam (tembaga, nikel, emas, dll), industri manufaktur (body mobil, rangka kendaraan, hingga kereta api), dan industri-industri lainnya. Dan sekali lagi, sorry to say, ketidak tahuan industri material apa yang bisa dikembangkan di Indonesia beserta prospeknya, adalah efek dari ketidak tahuan dari apa itu material/metalurgi/ilmu bahan itu sendiri. Untuk itulah tulisan ini kubuat, agar ilmu ini (sekali lagi) bisa lebih membumi di masyarakat Indonesia.

MATERIALIST IS MATERIALISTIC, ISN’T IT?
Pertanyaan ini masuk dalam kategori pertanyaan definisi sebenarnya. Karena jika kita jawab, sebenarnya materialist itu dapat diartikan sebagai orang-orang yang menggeluti bidang material sebagai ranah kerjanya. Serupa dengan sebutan ChemistCivilianPhysicianGeologistetc. Lalu, jika pertanyaannya adalah materialistic itu apakah sikap yang selalu dimiliki oleh para materialist? Jawabannya YA. Mengapa? Karena para materialist adalah orang-orang yang hidupnya selalu mempertimbangkan tentang bahan/material sebagi mendukung dalam setiap riset/penelitian/pekerjaannya. Akan tetapi, jika yang dimaksud adalah definisi materialistic yang selalu berfokus pada “materi”, seperti uang, kekayaan, dan hal-hal duniawi lainnya. Jawabannya, belum tentu, karena apa? Ya karena belum tentu para materialist ini bekerja hanya berkonsentrasi pada uang dan materi semata. Bisa jadi tujuannya demi kemaslahatan umat manusia? Hehehe…

REFERENSI BUKU NON FIKSI
Untuk ini jawabannya sebenarnya depends on your interest. Karena jika ingin mendapatkan semangat riset, bisa jadi buku-buku referensi bidang kalian akan menjadi literatur yang akan selalu memenuhi dahaga ilmu. Tapi, demi membuat jawaban dari pertanyaan ini menjadi menarik, aku akan rekomendasikan satu buku yang pernah kubaca, isinya tentang Manhattan Project dan intrik-intrik menjelang berakhirnya perang dunia kedua. Dan tentunya berkaitan dengan riset para ilmuan tersohor dunia. Penasaran? Nih penampakan bukunya!!!

Gambar 5 Buku ini keren, tapi sayang ketinggalan di Bojonegoro, jadi aku nggak bisa minjemin. Hehehe

Sudah cukup?
Hehehe, maaf ya kalau kepanjangan. Intinya, sesi Q&A kita akan berlanjut nanti. Entah kapanpun, silakan siapkan pertanyaan kalian tentang apapun yang berkaitan dengan Material. Pertanyaan-pertanyaan terpilih akan aku jawab melalui tulisan berikutnya. Terima kasih….

#KotakAjaib

Sumber dari mulai 4/10 sampai 10/10:
1. Buku teori dan aplikasi tentang Polimer, cari aja! Banyak kok referensi di internet
2. Catatan semasa kuliah sejak S1-sekarang
3. Tribologi of Materials ada di: Halling J. (1978) Tribological Properties of Solid Materials. In: Halling J. (eds) Principles of Tribology. Palgrave, London
Sisanya, berselancar sajalah di dunia maya yang tiada ujungnya ini…