Al-Jazari Penemu Poros Mesin (Engkol)

Al Jazari mengembangkan prinsip hidrolik untuk menggerakkan mesin yang kemudian hari dikenal sebagai mesin robot. ”Tak mungkin mengabaikan hasil karya Al-Jazari yang begitu penting. Dalam bukunya, ia begitu detail memaparkan instruksi untuk mendesain, merakit, dan membuat sebuah mesin” (Donald Hill).

Kalimat di atas merupakan komentar Donald Hill, seorang ahli teknik asal Inggris yang tertarik dengan sejarah teknologi, atas buku karya ahli teknik Muslim yang ternama, Al-Jazari. Al Jazari merupakan seorang tokoh besar di bidang mekani dan industri.

Lahir dai Al Jazira, yang terletak diantara sisi utara Irak dan timur laut Syiria, tepatnya antara Sungai tigris dan Efrat.Al-Jazari merupakan ahli teknik yang luar biasa pada masanya. Nama lengkapnya adalah Badi Al-Zaman Abullezz Ibn Alrazz Al-Jazari.

Dia tinggal di Diyar Bakir, Turki, selama abad kedua belas. Ibnu Ismail Ibnu Al-Razzaz al-Jazari mendapat julukan sebagai Bapak Modern Engineering berkat temuan-temuannya yang banyak mempengaruhi rancangan mesin-mesin modern saat ini, diantaranya combustion engine, crankshaft, suction pump, programmable automation, dan banyak lagi.

Ia dipanggil Al-Jazari karena lahir di Al-Jazira, sebuah wilayah yang terletak di antara Tigris dan Efrat, Irak. Seperti ayahnya ia mengabdi pada raja-raja Urtuq atau Artuqid di Diyar Bakir dari 1174 sampai 1200 sebagai ahli teknik.

Donald Routledge dalam bukunya Studies in Medieval Islamic Technology, mengatakan bahwa hingga zaman modern ini, tidak satupun dari suatu kebudayaan yang dapat menandingi lengkapnya instruksi untuk merancang, memproduksi dan menyusun berbagai mesin sebagaimana yang disusun oleh Al-Jazari.

Pada 1206 ia merampungkan sebuah karya dalam bentuk buku yang berkaitan dengan dunia teknik. Beliau mendokumentasikan lebih dari 50 karya temuannya, lengkap dengan rincian gambar-gambarnya dalam buku, “al-Jami Bain al-Ilm Wal ‘Aml al-Nafi Fi Sinat ‘at al-Hiyal” (The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices).

Bukunya ini berisi tentang teori dan praktik mekanik. Karyanya ini sangat berbeda dengan karya ilmuwan lainnya, karena dengan piawainya Al-Jazari membeberkan secara detail hal yang terkait dengan mekanika.

Dan merupakan kontribusi yang sangat berharga dalam sejarah teknik. Keunggulan buku tersebut mengundang decak kagum dari ahli teknik asal Inggris, Donald Hill (1974). Donald berkomentar bahwa dalam sejarah, begitu pentingnya karya AlJazari tersebut.

Pasalnya, kata dia, dalam buku Al-Jazari, terdapat instruksi untuk merancang, merakit, dan membuat mesin.

Di tahun yang sama juga 1206, al-Jazari membuat jam gajah yang bekerja dengan tenaga air dan berat benda untuk menggerakkan secara otomatis sistem mekanis, yang dalam interval tertentu akan memberikan suara simbal dan burung berkicau.

Prinsip humanoid automation inilah yang mengilhami pengembangan robot masa sekarang. Kini replika jam gajah tersebut disusun kembali oleh London Science Museum, sebagai bentuk penghargaan atas karya besarnya.

Pada acara World of Islam Festival yang diselenggarakan di Inggris pada 1976, banyak orang yang berdecak kagum dengan hasil karya Al-Jazari. Pasalnya, Science Museum merekonstruksi kerja gemilang Al-Jazari, yaitu jam air.

Ketertarikan Donald Hill terhadap karya Al-Jazari membuatnya terdorong untuk menerjemahkan karya Al-Jazari pada 1974, atau enam abad dan enam puluh delapan tahun setelah pengarangnya menyelesaikan karyanya.

Tulisan Al-Jazari juga dianggap unik karena memberikan gambaran yang begitu detail dan jelas. Sebab ahli teknik lainnya lebih banyak mengetahui teori saja atau mereka menyembunyikan pengetahuannya dari orang lain.

Bahkan ia pun menggambarkan metode rekonstruksi peralatan yang ia temukan. Karyanya juga dianggap sebagai sebuah manuskrip terkenal di dunia, yang dianggap sebagai teks penting untuk mempelajari sejarah teknologi. Isinya diilustrasikan dengan miniatur yang menakjubkan.

Hasil kerjanya ini kerap menarik perhatian bahkan dari dunia Barat. Dengan karya gemilangnya, ilmuwan dan ahli teknik Muslim ini telah membawa masyarakat Islam pada abad ke-12 pada kejayaan. Ia hidup dan bekerja di Mesopotamia selama 25 tahun.

Ia mengabdi di istana Artuqid, kala itu di bawah naungan Sultan Nasir alDin Mahmoud. Al-Jazari memberikan kontribusi yang pentng bagi dunia ilmu pengetahuan dan masyarakat. Mesin pemompa air yang dipaparkan dalam bukunya, menjadi salah satu karya yang inspiratif.

Terutama bagi sarjana teknik dari belahan negari Barat. Jika menilik sejarah, pasokan air untuk minum, keperluan rumah tangga, irigasi dan kepentingan industri merupakan hal vital di negara-negara Muslim. Namun demikian, yang sering menjadi masalah adalah terkait dengan alat yang efektif untuk memompa air dari sumber airnya.

Masyarakat zaman dulu memang telah memanfaatkan sejumlah peralatan untuk mendapatkan air. Yaitu, Shaduf maupun Saqiya. Shaduf dikenal pada masa kuno, baik di Mesir maupun Assyria. Alat ini terdiri dari balok panjang yang ditopang di antara dua pilar dengan balok kayu horizontal.

Sementara Saqiya merupakan mesin bertenaga hewan. Mekanisme sentralnya terdiri dari dua gigi. Tenaga binatang yang digunakan adalah keledai maupun unta dan Saqiya terkenal pada zaman Roma. Para ilmuwan Muslim melakukan eksplorasi peralatan tersebut untuk mendapatkan hasil yang lebih memuaskan.

Al-Jazari merintis jalan ke sana dengan menguraikan mesin yang mampu menghasilkan air dalam jumlah lebih banyak dibandingkan dengan mesin yang pernah ada sebelumnya. Al-Jazari, kala itu, memikul tanggung jawab untuk merancang lima mesin pada abad ketiga belas.

Dua mesin pertamanya merupakan modifikasi terhadap Shaduf, mesin ketiganya adalah pengembangan dari Saqiya di mana tenaga air menggantikan tenaga binatang. Satu mesin yang sejenis dengan Saqiya diletakkan di Sungai Yazid di Damaskus dan diperkirakan mampu memasok kebutuhan air di rumah sakit yang berada di dekat sungai tersebut.

Mesin keempat adalah mesin yang menggunakan balok dan tenaga binatang. Balok digerakkan secara naik turun oleh sebuah mekanisme yang melibatkan gigi gerigi dan sebuah engkol. Mesin itu diketahui merupakan mesin pertama kalinya yang menggunakan engkol sebagai bagian dari sebuah mesin.

Di Eropa hal ini baru terjadi pada abad 15. Dan hal itu dianggap sebagai pencapaian yang luar biasa. Pasalnya, engkol mesin merupakan peralatan mekanis yang penting setelah roda. Ia menghasilkan gerakan berputar yang terus menerus.

Pada masa sebelumnya memang telah ditemukan engkol mesin, namun digerakkan dengan tangan. Tetapi, engkol yang terhubung dengan sistem rod di sebuah mesin yang berputar ceritanya lain. Penemuan engkol mesin sejenis itu oleh sejarawan teknologi dianggap sebagai peralatan mekanik yang paling penting bagi orang-orang Eropa yang hidup pada awal abad kelima belas.

Bertrand Gille menyatakan bahwa sistem tersebut sebelumnya tak diketahui dan sangat terbatas penggunaannya. Pada 1206 engkol mesin yang terhubung dengan sistem rod sepenuhnya dikembangkan pada mesin pemompa air yang dibuat Al-jazari.

Ini dilakukan tiga abad sebelum Francesco di Giorgio Martini melakukannya. Sedangkan mesin kelima, adalah mesin pompa yang digerakkan oleh air yang merupakan peralatan yang memperlihatkan kemajuan lebih radikal.

Gerakan roda air yang ada dalam mesin itu menggerakan piston yang saling berhubungan. Kemudian, silinder piston tersebut terhubung dengan pipa penyedot. Dan pipa penyedot selanjutnya menyedot air dari sumber air dan membagikannya ke sistem pasokan air.

Pompa ini merupakan contoh awal dari double-acting principle. Taqi al-Din kemudian menjabarkannya kembali mesin kelima dalam bukunya pada abad keenam belas.

Sumbangsih Islam untuk Kemajuan Teknik Mesin

Pengembangan teknologi telah dirintis lama. Umat Islam ikut memberikan andil di dalamnya. Paling tidak, hal ini bisa diketahui melalui berbagai temuan dan pembuatan peralatan mekanik oleh cendekiawan Muslim.

Karya paling menonjol dihasilkan oleh Badi alZaman al-Jazari dan Taqi al-Din. Sebagian teknologi peralatan yang berhasil dikembangkan itu diyakini turut membantu dimulainya revolusi industri di Barat.

Beragam peralatan itu tak hanya bernilai estetik, tetapi juga memiliki fungsi membantu pengembangan perta nian, baik industri maupun keperluan sehari-hari.

Melalui al-Jazari dan Taqi al-Din, yang tercatat sebagai insinyur yang berpenga ruh pada bidang teknologi permesinan, generasi ilmuwan berikutnya dapat menemukan rujukan mengenai poros engkol, misalnya.

Juga, katup yang kini mewujud pada mesin pembakaran internal. Profesor Salim al-Hassani dari Universitas Manchester, Inggris, memuji kejeniusan mereka. Menurut dia, al-Jazari dan Taqi al-Din adalah penemu dan perancang peralatan permesinan awal di dunia Islam.

Ia telah melakukan penelitian dan kajian terhadap rancangan mesin al-Jazari dan Taqi al-Din. Selain mengandalkan analisis matema tika, Hassani melakukan pengukuran perinci memakai simulasi komputer grafis.

Hasilnya, unjuk kerja peralatan kuno memiliki karakteristik serupa dengan peralatan modern yang ada. Tak heran jika sejumlah kalangan menyematkan Bapak Teknik Modern pada al-Jazari. Sejarah mencatat al-Jazari sebagai tokoh besar di bidang mekanik abad ke-12.

Ia lahir sekitar 1136 Masehi di al-Jazira, sebuah kawasan antara Sungai Tigris dan Eufrat. Sebagian besar masa hidupnya dihabiskan di Diyar Bakir, Turki. Di sana, dia menuangkan pemikiran dan berkarya.

Ini merupakan masa ketika orang-orang berbahasa Turki mulai menguasai bagian dunia tersebut. Pada tahun 1174, al-Jazari bekerja sebagai ahli teknik untuk Dinasti Bani Artuq, penguasa Mesopotamia (Irak).

Karena keahliannya, ia memperoleh sejumlah gelar prestisius, seperti Rais al-A’mal. Gelar tersebut menunjukkan dirinya adalah pemimpin para insinyur pada masa itu. Sementara itu, gelar Badi al-Zaman dan al-Shaykh memberikan pengakuan sebagai ilmuwan tak tertandingi serta bermartabat.

Ehsan Masood dalam Ilmuwan Muslim Pelopor Hebat di Bidang Sains Modern mengatakan bahwa alJazari juga seorang ahli komunikasi andal. Al-Jazari mampu menulis dan menggambar. Temuan-temuannya menginspirasi rancangan mesin-mesin modern saat ini.

Karya fenomenalnya adalah al Jami Bain al-Ilm Wal ‘Aml al-Nafi Fi Sinat ‘at al-Hiyal atau The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices yang dirampungkan pada 1198 Masehi. Buku ini seluruhnya mencakup teori dan praktik mekanik sekaligus mendokumentasikan sekitar 50 temuan yang dilengkapi rancangan gambar secara teperinci.

Berkat kepeloporan yang gemilang pada bidang teknik, al-Jazari turut mengangkat sejarah peradaban Islam pada abad pertengahan. Di antara desain mekaniknya yang mengundang decak kagum para ilmuwan adalah pembuatan jam gajah.

Alat tersebut tepatnya berupa jam air berbentuk gajah. Jam gajah mengombinasikan prinsip air Archimedes dengan gajah India dan pengukur waktu yang menggunakan air, naga Cina, phoenix Mesir, karpet Persia, serta angka Arab.

Jam tersebut dipandang sebagai pencapaian luar biasa yang memanfaatkan tekanan air untuk otomatisasi. Adanya kebutuhan untuk mengetahui waktu shalat menjadi titik penting pengembang an jam air semacam itu.

Alat ini mampu menunjukkan waktu secara tepat, baik siang maupun malam, melalui simbal dan burung berkicau. Kondisi geografis di dunia Islam memicu pula sejumlah penemuan. Air menjadi masalah krusial di wilayah kekuasaan Islam yang beriklim kering dan tanah tandus.

Warga harus mencari sumber mata air bawah tanah untuk keperluan minum, rumah tangga, irigasi pertanian, industri, dan sebagainya. Untuk itulah, diperlukan alat pemompa air yang efektif. Masyarakat kuno sejatinya sudah memanfaatkan semacam peralatan pompa air, yakni shaduf dan saqiya.

Shaduf digunakan secara luas oleh peradaban Assiria dan Mesir kuno. Alat itu terdiri atas balok panjang yang ditopang dua pilar dengan balok kayu horizontal. Adapun shaqiya berupa mesin bertenaga hewan dengan mekanisme gerak yang terdiri atas dua roda gigi.

Al-Jazari lalu mengembangkan kedua alat ini menjadi sebuah mesin yang mampu memasok air dalam jumlah cukup banyak. Ia juga menciptakan mesin yang menggunakan balok dan tenaga binatang. Mekanisme yang melibatkan roda gigi dan engkol menggerakkan secara naik turun balok tadi.

Ini adalah mesin pertama yang menggunakan engkol sebagai unsur penting sebuah mesin. Sebuah mesin kontrol mekanik merupakan karyanya yang lain. Alat itu diterapkan pada pintu besi besar yang memakai kombinasi kunci dengan baut.

Dia pun merancang sejumlah peralatan automata, seperti mesin otomatis, peralatan rumah tangga, dan automata musik yang digerakkan air. Prestasi mengagumkan di bidang teknik mesin turut ditorehkan Taqi al-Din. Ilmuwan ini lahir di Damaskus, Suriah, pada 1525 Masehi.

Nama lengkapnya adalah Taqi al Din Muhammad bin Ma’ruf bin Ahmad bin Muhammad bin Muhammad bin Ahmad bin Yusuf bin Muhammad al-Shami. Ia merupakan ahli teknik terbesar di dunia Islam. Ia juga penulis produktif. Hal ini terbukti dengan 19 buku teknik yang berhasil ia tulis.

Salah satunya berjudul Al-Toruq alSaniyah fi al-Alat al-Rohanyah, yang berisi deskripsi beberapa peralatan mesin kreasinya. Dalam manuskripnya, Taqi alDin menjelaskan mekanisme kerja mesin pompa.

Mesin yang digerakkan oleh air ini menunjukkan kemajuan hebat yang dicapai umat Islam. Roda air yang ada di dalam mesin menggerakkan piston yang saling berhubungan. Silinder piston terhubung dengan pipa penyedot.

Pipa penyedot selanjutnya menyedot air dari sumbernya dan membagikannya ke sistem pasokan air. Para ahli permesinan meyakini bahwa pompa ini merupakan contoh awal dari sistem double-acting principle.

Menurut Ehsan Masood, periode kedua tokoh besar ini berkiprah merupakan puncak teknologi mekanik Islam. Yang mereka ciptakan telah membawa penga ruh luar biasa di berbagai bidang kehidupan pada zamannya. Al-Jazari dan Taqi al-Din berhasil menunjukkan betapa penting teknologi kuno dalam membentuk dunia modern.

Location: Indonesia