Klasifikasi Bahan (Tingkat Lanjut)

Zat padat umumnya dibagi menjadi tiga klasifikasi dasar yaitu: logam, keramik dan polimer. Pembagian ini didasarkan pada sifat kimia dan struktur atom, dan kebanyakan bahan masuk ke dalam klasifikasi tersebut secara jelas dan ada juga memiliki sifat keduanya (intermediate). Oleh karena itu sebagai tambahan ada tiga jenis bahan yang penting dalam teknologi modern yaitu bahan komposit, semikonduktor dan biomaterial. Komposit terdiri dari gabungan dari dua atau lebih bahan yang berbeda. Semikonduktor memiliki sifat antara isolator dan konduktor dalam rangkaian listrik, sedangkan biomaterial bahan yang dapat ditanam ke dalam tubuh manusia.

Logam

Bahan logam umumnya merupakan gabungan dari komponen logam. Komponen logam memiliki sejumlah besar elektron-elektron bebas, elektron bebas ini tidak terikat pada atom khusus. Banyak sifat-sifat yang dimiliki logam dipengaruhi oleh elektron ini, diantaranya logam merupakan penghantar listrik dan panas yang baik dan juga tidak tembus oleh cahaya tampak, dan logam memiliki permukaan yang kilap jika digosok. Disamping itu, logam sangat kuat, tidak mudah rusak sehingga dapat digunakan dalam aplikasi struktur bahan.

Keramik

Keramik merupakan campuran antara komponen logam dan nonlogam. Kebanyakan keramik adalah hasil dari oksidasi dan karbonasi. Bahan-bahan yang termasuk ke dalam jenis keramik adalah yang tersusun dari mineral tanah liat, semen, dan kaca. Bahan keramik biasanya digunakan sebagai isolasi aliran listrik dan panas, dan memiliki sifat lebih tahan terhadap suhu yang tinggi dan lingkungan yang keras dibandingkan dengan logam dan polimer, sifatnya keras tetapi sangat rapuh.

Polimer

Termasuk kedalam polimer adalah bahan plastik dan karet. Kebanyakan diantara polimer tersusun dari zat organik yang secara kimia terdiri dari karbon, hidrogen dan komponen nonlogam lainnya dan memiliki struktur molekul yang sangat besar. Bahan polimer biasanya memiliki kerapatan yang kecil dan fleksibel.

Komposit

Sejumlah bahan komposit yang dibuat terdiri dari lebih dari satu jenis bahan. Serat optik contohnya, merupakan gabungan kaca yang dilekatkan dalam bahan polimer. Komposit dirancang agar menunjukkan sebuah kombinasi dari karakteristik terbaik dari bahan. Serap optik mendapatkan kekuatan dari kaca dan fleksibilitas dari polimer. Banyak dari pengembangan bahan teknik masa kini menggunakan bahan komposit.

Semikonduktor

Semikonduktor memiliki sifat-sifat listrik yang berada antara konduktor dan isolator listrik. Bahan yang termasuk kategori semikonduktor memiliki celah sempit antara pita valensi dan pita konduksi. Dengan demikian, sejumlah energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan elektron valensi ke dalam pita konduksi. Semikonduktor mendukung penemuan rangkaian terintegrasi (integrated circuit) yang secara total merupakan revolusi industri elektronika dan komputer melebihi dua dekade.

Biomaterial

Biomaterial ditanam ke dalam tubuh manusia untuk mengobati penyakit atau untuk mengganti bagian tubuh yang telah rusak. Bahan-bahan yang ditanam tidak boleh mengandung racun dan harus cocok dengan jaringan tubuh (tidak menghasilkan reakdi biologis yang merugikan tubuh). Seluruh bahan-bahan di atas – seperti logam, keramik, polimer, komposit dan semikonduktor – bisa digunakan sebagai biomaterial.

Referensi :

William D. Callister, Jr. Fundamentals of Material Science and Engineering, Fifth Edition, 2001.