IPA DAN TEKNOLOGI BAGI MANUSIA

A.   Pengertian IPA dan Teknologi

IPA adalah ilmu yang membahas tentang alam semesta dan beserta segala isinya. Teknologi sebenarnya berasal dari kata Bahasa Perancis yaitu “La Teknique“ yang dapat diartikan dengan ”Semua proses yang dilaksanakan dalam upaya untuk mewujudkan sesuatu secara rasional”. Dalam hal ini yang dimaksudkan dengan sesuatu tersebut dapat saja berupa benda atau konsep, pembatasan
cara yaitu secara rasional adalah penting sekali dipahami disini sedemikian pembuatan atau pewujudan sesuatu tersebut dapat dilaksanakan secara berulang (repetisi). Teknologi dalam arti ini dapat diketahui melalui barang-barang, benda-benda, atau alat-alat yang berhasil dibuat oleh manusia untuk memudahkan dan menggampangkan realisasi hidupnya di dalam dunia. Hal mana juga memperlihatkan tentang wujud dari karya cipta dan karya seni (Yunani techne) manusia selaku homo technicus. Dari sini muncullah istilah “teknologi”, yang berarti ilmu yang mempelajari tentang “techne” manusia. Tetapi pemahaman seperti itu baru memperlihatkan satu segi saja dari kandungan kata “teknologi”. Teknologi sebenarnya lebih dari sekedar penciptaan barang, benda atau alat dari manusia selaku homo technicus atau homo faber. Teknologi bahkan telah menjadi suatu sistem atau struktur dalam eksistensi manusia di dalam dunia. Teknologi bukan lagi sekedar sebagai suatu hasil dari daya cipta yang ada dalam kemampuan dan keunggulan manusia, tetapi ia bahkan telah menjadi suatu “dayapencipta” yang berdiri di luar kemampuan manusia, yang pada gilirannya kemudian membentuk dan menciptakan suatu komunitas manusia yang lain.

Teknologi juga penerapan keilmuan yang mempelajari dan mengembangkan kemampuan dari suatu rekayasa dengan langkah dan teknik tertentu dalam suatu bidang. Teknologi merupakan Aplikasi ilmu dan engineering untuk mengembangkan mesin dan prosedur agar memperluas dan memperbaiki kondisi manusia atau paling tidak memperbaiki efisiensi manusia pada beberapa aspek.

Dari pengertian IPA dan Teknologi maka dapat diartikan  Teknologi IPA adalah suatu penerapan IPA untuk memenuhi kebutuhan manusia.

    IPA Sebagai Dasar Pengembangan Teknologi

1.      Materi.

Materi adalah apa saja yang mempunyai massa dan massa menempati suatu ruang baik yang berbentuk padat, cair, dan gas. Cahaya dan panas tidak termasuk materi karena tidak mempunyai berat, tetapi keduanya masuk dalam energy. Suatu materi dapat dipecah menjadi bagian yang sangat kecil yang disebut molekul. Molekul masih memiliki sifat-sifat materi. Molekul dapat dipecah lagi menjadi bagian lebih kecil yang disebut atom. Atom disebut pula unsure dasar yang menyusun suatu materi. Atom sangat kecil, sehingga suka untuk dilihat walupun dengan miskroskop yang kuat. Sebutir debu yang halus masih dianggap sangat besar bila dibandingkan dengan atom. Semua materi mempunyai sifat sendiri-sendiri. Apabila terjadi suatu perubahan karena sesuatu, sifat akan berubah dan sifat itu menjadi cirri bagi materi tersebut.

Perubahan suatu materi dibedakan atas dua kelompok:

a.       Perubahan materi secara fisika adalah perubahan materi yang tidak disertai terjadinya materi jenis baru.

b.      Perubahan materi secara kimia adlah perubahan yang menghasilkan satu atau beberapa materi yang jenisnya lain.

2.      Energi

Energi atau tenaga ialah kemampuan untuk melakukan kerja Energi dapat diubah menjadi energy yang setara, tetapi energy tidak dapat dimusnahkan dan juga tidak dapat diubah. Hal ini disebut hukum kekekalan energy. Albert Einstein mengemukakan pendapatnya tentang hokum kekekalan materi dan energy, bahwa pada waktunya orang dapat mengubah unsure menjadi energy dan sebaliknya energy menjadi unsure kembali. Para ahli menegaskan pendapat Einstens dengan mengemukakan bahwa unsure dan energy adalah dua macam bentuk yang berlainan, maka tetap berlaku hokum kekekalan. Bahwa energy dapat diubah dari yang satu ke yang lain, tetapi jumlah akhir tetap sama.

Sumber daya energy yang tersedia di bumi adalah biomassa, angin, air, batubara, minyak bumi, gas bumi, panas bumi, nuklir, radiasi surya, pasang surut, sel bahan bakar, panas laut, ombak laut, dan arus pancar. Energy tersebut bersumber dari matahari, tanpa pengaruhnya tidak mungkin dapat timbul. Selanjutnya semua bentuk energy primer ini dapat diubah menjadi tenaga listrik.

Untuk dapat melakukan kerja diperlukan energy. Berbagai jenis energy dasar dapat dibedakan menjadi:

·         Energi Sinar Matahari

·         Energi Mekanik

·         Energi Panas

·         Energi Magnetik

·         Energi Listrik

·         Energi Kimia

·         Energi Bunyi

·         Energi Nuklir

·         Energi Cahaya

3.      Hubungan IPA dan Teknologi

Perkembangan IPA didahului oleh penelitian dasar yang mengunggkapkan fenomena alam secara matematik menjadi ilmu yang bermanfaat bagi kehidupan manusia secara global. Visi penelitian ilmu pengetahuan dan teknologi dasarnya sama, yaitu mensejahterakan manusia. Perbedaan pokok antara riset dasar dan riset terapan, yaitu:

·         Riset Dasar

-          Rasa ingin tahu (Curiosity Driven)

-          Bersifat mendasar (Foundamental

-          Hasilnya dapat berdampak dalam waktu jangka panjang.

·         Riset Terapan

-          Mempunyai orientasi tertentu (Mission Oriented)

-          Bertujuan khusus memecahkan masalah (problem solving)

-          Hasilnya dampak khusus, bermanfaat untuk kepentingan jangka pendek.

4.      Keputusan dan Pembuatan Desain

IPA mempunyai peranan penting dalam perkembagan teknologi, dalam berbagai masalah teknologi terdapat unsur yang tidak dijumpai dalam IPA, yaitu masalah pengambilan keputusan atau pembuatan suatu desain. Persyaratan mengambil keputusan mengandung unsur-unsur sebagai berikut.

a.       Model: penggamaran permasalahan diambil secra kuantitatif. Ada signal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan model, yaitu:

1.      Realisme yaitu model tersebut bila dinyatakan dengan kalimat, harus sesuai dengan konsepyang mewakilinya.

2.      General, yaitu dapat digunakan dalam situasi berbeda.

3.      Kemampuan, yaitu mampu meramalkan kemampuan yang akan terjadi.

b.      Kriteria: kriteri keputusan mempunyai persyaratan yang menggambarkan tujuan dalam mengambil keputusan.

c.       Kendala: faktor-faktor yabg harus diperhitungkan dalam mengambil keputusan.

d.      Optimasi: mencari kesimpulan yang terbaik

5.      Teknologi Tepat Guna

Teknologi tepat guna adalah cara untuk memecahkan masalah pokok yang mendesak dan menciptakan lapangan kerja dengan keterampilan serta penggunaan bahan dari lingkungan sekitarnya. Ciri-ciri teknologi tepat guna adalah efisiensi dan efektivitasnya tinggi. Efisiensi tinggi berarti harus selalu dikaitkan dengan kemampuan teknologi, efektivitas tinggi berarti harus terjangkau oleh masyarakat pedesaan yang belum terjangkau oleh teknologi maju.

Pertimbangan yang perlu diambil dalam teknologi tepat guna, yaitu:

a.       Bentuk teknologi yang digunakan dan diputuskan oleh masyarakat pemakainya sendiri.

b.      Pertimbangan agama (kasus ajinomoto, sabun dengan lemak babi) kebiasaan, adat, social budaya setempat.

c.       Kelengkapan, perawatan dan penyediaan suku cadang mesin yang digunakan terjamin.

d.      Keselamatan kerja.

e.       Keadaan lingkungan masyarakat.

6.      Perkembangan Sains dan Teknologi

Zaman dahulu, transportasi dilakukan dengan cara paling primitif, yakni jalan kaki atau berlari, kemudian berkembang menggunakan hewan seperti kuda. Perkembangan kendaraan darat sangat cepat dari kendaraan kuda, kemudian berkembang ke kendaraan mobil, kereta api serta kapal laut. Kereta api awalnya hanya berkecepetan 5 km/jam. Kemudian manusaia memikirkan bagaimana membuat transportasi melalui udara. Lalu diciptakan pesawat terbang. Awal abad ke 20, di ciptakan pesawat bermesin propeller, kemudian meningkat bermesin jet, peningkatan ini bukan hanya dari segi kecpatan jelajah, tetapi juga dari segi kapasitas. Mobil, kereta api, dan pesawat terbang pada awalnya memiliki kapasitas yang terbatas. Kapasitas pesawat misalnya meningkat 500 orang, industry Boing 747 saja sedang merancang pesawat–pesawat dengan daya angkut 1000 orang.

7.      Peran IPA dan Teknologi

a.       Listrik: Penemuan listrik Faraday dimanfaatkan dalam bidang dunia teknologi. Selain untuk penerapan ,banyak juga dipakai dalam bidang lain seperti Transportasi (kereta listrik), alat rumah tangga, (ricecooker, sterika listrik, mesin cuci, ovenhead projector, LCD), alat komunikasi (radio, telepon, media cetak, tv) computer (email), informasi (tagihan telepon internet, belanja barang, robot).

b.      Penemuan suatu unsur radioaktif oleh Madane Curie yang disebut uranium membuka peluang pengembangan ilmu pengetahuan teknologi sangat pesat.Akibat negatif dari penemuan ini terlihat pada tahun 1945 ketika bom atom jatuh di Hirosima dan di Nagasaki. Banyak serdadu dan rakyat sipil jepang yang tewas. Terdapat pula efek-efek positif yang berguna bagi manusia diantaranya: sinar g dihasilkan dari reaksi fusi antara neutron dengan uranium 238 menghasilkan neptunium 239 dan sinar g.

N + U239 → Np239 + sinar g

Neptunium dapat terurai lagi menjadi plutonium dan sinar b

Np239 → Pu239 + sinar b + V

Isotop plutonium ini tidak terdapat di alam.

Sifat yang berguna dari sinar g, yaitu:

-       Dapat mematikan

-       Menghambat pertumbuhan dan pertunasan

-       Perubahan sifat genetic (mutagenetik)

-       Dalam pertanian tentunya mengunakan bibit unggul supaya mendapat hasil pertanian sebaik-baiknya.

8.      Nuklir untuk industry

a.       Dalam industri kayu, tentunya diharapkan kayu yang tahan terhadap serangga dan tahan cuaca. Untuk itu kayu direndam dengan cairan plastic (monomer), kemudian disinari dengan sinar radioaktif, sehingga kayu berlapis dengan plastic, kayu tersebut akan bertambah keras dan tahan terhadap serangga.

b.      Dalam industri tekstil sinar radioaktif digunakan untuk meningkatkan kualitas serat tekstil, terutama serat polyester (serta sintesis) yang bila menjadi tekstil akan terasa panas karena tidak menyerap air. Untuk menaikkan kualitas serat polyester, perlu disinari dulu sehingga akan menghasilkan serat yang dapat menyerap air dan warna.

c.       Dalam industri  kulit, juga diharapkan kulit dengan mutu yang tinggi, yaitu mempunyai kelenturan yang baik dan tidak mudah sobek untuk maksud tersebut, kulit disinari terlebih dahulu, tetapi dengan dosis yang tepat.

d.      Industri pengawetan makanan juga menggunakan sinar radioaktif untuk membunuh kuman, sehingga makanan tersebut aman dikomsumsi dan nilai gizi serta rasa tidak berubah. Cara tradisional dengan cara pemanasan, pengasapan, pemberian garam, asam atau gula.

e.       Dalam dunia kesetahan seperti sinar X dipakai untuk membantu diagnosis penyakit dan memberikan hasil yang memuaskan tanpa menimbulkan efek samping. Untuk strelisasi alat-alat kedokteran untuk alat yang tidak tahan panas dan hanya sekali pakai. Dalam hidrologi, nuklir juga digunkan untuk mendeteksi adanya rembesan air atau kebocoran dalam instlasi air.

f.       Ilmu pengetahuan dan teknologi banyak digunakan untuk alat komunikasi antara lain sebagai berikut:

1.      Percetakan (media cetak), sebagai alat yang digunakan media komunikasi antarinstasi dan manusia, komunikasi massa (koran, majalah, dan lain-lain) bahkan beberapa media cetak memanfaatkan cetak jarak jauh untuk memuaskan konsumennya.

2.      Radio (media elektronik), suatu alat komunikasi dengan menggunakan gelombang radio yang dipancarkan melalui pemancar.

3.      Televisi (media elektronik) suatu alat komunikasi berupa suara dan gambar serta tidak ada pengahalang (jarak).

4.      Satelit, komunikasi siaran radio dan televise daopat diterima pada waktu yang bersamaan, tidak terhalang jarak.

5.      Telepon orang dapat berkomunikasi langsung dengan orang lain tanpa batas jarak.

6.      Handphone, orang dapat berkomunikasi langsung atau menyampaikan pesan denagn orang lain, walupun dibatasi jarak.

7.      Telegrafi, suatu alat komunikasi jarak jauh dengan waktu yang singkat.

8.      Internet, suatu alat komunikasi secara tertulis jarak jauh dengan waktu singkat.

9.      Mesin, kemajuan eknologi yang sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah mesin yang diciptakan pertama kali 1712 oleh James Watt. Sampai sekarang banyak tipe-tipe mesin yang telah digunakan oleh manusia untuk bermacam-macam kegunaan. Misalkan, mesin bakar, mesin diesel, mesin uap, mesin jet, dan lain-lain.

9.      Peranan IPA dan teknogi  dalam penyediaan kebutuhan pokok

a.       Pangan, merupakan kebutuhan utama manusia dan tentunya aneka ragam pangan dibutuhkan oleh manusia agar hidup sehat dan sempurna.

b.      Sandang, juga merupakan kebutuhan primer manusia, hanya beberapa tempat di Indonesia yang masih belum memerlukan sandang.

c.       Papan