Kejuruteraan bahan merupakan bidang pengajian yang mengkaji semua bahan di sekeliling kita dan membangunkan bahan dengan fungsi baharu. Ia memainkan peranan penting dalam pelbagai industri—seperti semikonduktor, bateri dan bahan perubatan—serta memacu kemajuan teknologi inovatif.
Apabila saya memasuki kolej dan bertemu orang di sekeliling saya, saya selalu ditanya jurusan saya. Apabila saya menjawab dengan jabatan yang agak biasa, seperti Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik atau Kejuruteraan Kimia dan Biologi, orang ramai akan menjawab dengan mudah "Oh, saya faham." Walau bagaimanapun, apabila saya mengatakan saya berada di Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan, riak kekeliruan akan muncul di wajah mereka, dan mereka akan bertanya, "Apa yang anda pelajari di sana?" atau "Adakah ia ada kaitan dengan bahan makanan?" Dalam situasi sedemikian, pelajar sering sukar mencari perkataan yang tepat untuk dijelaskan, jadi mereka mengabaikannya dengan frasa seperti "Ia adalah bidang yang menyelidik semikonduktor" atau "Ia adalah jabatan yang membangunkan bahan baharu"—menggunakan istilah yang mungkin pernah didengari oleh orang lain sebelum ini. Ini adalah pengalaman yang mungkin pernah ditemui oleh mana-mana pelajar di Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan sekurang-kurangnya sekali.
Sebab mengapa begitu sukar untuk menjelaskan dengan jelas tentang Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan adalah kerana skop "bahan"—teras penyelidikan kami—sangat luas. Istilah "bahan" di sini merangkumi segala-galanya daripada bahan yang telah digunakan oleh manusia sejak zaman prasejarah, seperti batu, kayu, tembaga dan besi, hinggalah kepada bahan yang kita gunakan setiap hari, seperti paparan telefon pintar dan semikonduktor. Malah tulang, gigi dan tisu kulit yang membentuk tubuh manusia termasuk dalam kategori bahan. Dalam erti kata lain, sains dan kejuruteraan bahan merupakan bidang pengajian yang mengambil semua bahan yang wujud di Bumi sebagai subjek penyelidikannya.
Sains dan kejuruteraan bahan dilambangkan dalam bahasa Inggeris sebagai "Sains & Kejuruteraan Bahan," dan seperti namanya, ia merupakan disiplin yang mengkaji aspek saintifik dan kejuruteraan—ciri unik yang membezakannya daripada bidang kejuruteraan lain. Bahan mempunyai sifat uniknya sendiri. Aspek saintifik kejuruteraan bahan melibatkan penggunaan sains semula jadi untuk menyiasat mengapa sifat-sifat ini—seperti sifat elektromagnet (contohnya, kerintangan dan kemagnetan) atau sifat terma (contohnya, pekali pengembangan terma)—ditunjukkan, dan sama ada sifat-sifat ini boleh diubah suai melalui kaedah seperti pengaloian atau rawatan haba. Apabila bahan yang dikaji ini digunakan dalam situasi kehidupan sebenar, aspek kejuruteraan melibatkan kajian beban dan suhu yang mesti ditanggung oleh bahan tersebut, serta sama ada ia akan pecah atau haus semasa proses tersebut. Sebagai contoh, apabila bahan tertentu tertakluk kepada perubahan suhu, cas elektrik akan teraruh; sifat ini dipanggil kesan piroelektrik. Mengenal pasti bahawa sifat ini timbul daripada struktur kristal tertentu adalah aspek saintifik, manakala mengaplikasikan pengetahuan ini untuk mencipta sensor inframerah yang mampu mengesan walaupun sinaran inframerah yang paling samar yang dipancarkan oleh tubuh manusia adalah aspek kejuruteraan.
Dalam era hari ini, di mana industri semakin maju ke arah teknologi canggih, menaik taraf bahan sedia ada dan membangunkan bahan dengan ciri-ciri baharu adalah penting. Dalam industri aeroangkasa, yang masih di peringkat awal, bahan berkekuatan tinggi mesti dibangunkan yang bukan sahaja dapat menahan haba melampau berhampiran matahari dan planet panas lain tetapi juga suhu kriogenik, serta perlanggaran dengan meteor dan objek lain. Tambahan pula, memandangkan tahap kesedaran alam sekitar yang tinggi pada masa kini, terdapat keperluan untuk membangunkan bahan mesra alam yang tidak menyebabkan pencemaran dan mudah terbiodegradasi apabila dibuang. Memandangkan faktor-faktor ini, teknologi kejuruteraan bahan adalah penting untuk pembangunan selanjutnya industri, dan hasilnya, kejuruteraan bahan akan terus maju pada masa hadapan.
Aplikasi kejuruteraan bahan sangat pelbagai. Ia memainkan peranan penting dalam pelbagai industri, termasuk organ tiruan dan biobahan dalam bidang perubatan, semikonduktor berkecekapan tinggi dan bateri generasi akan datang dalam industri elektronik, serta sel suria dan sel bahan api hidrogen dalam sektor tenaga. Khususnya, kejuruteraan bahan yang digabungkan dengan nanoteknologi muncul sebagai pusat teknologi generasi akan datang. Nanobahan mempunyai sifat fizikal dan kimia unik yang tidak terdapat dalam bahan konvensional, membuka pelbagai aplikasi yang berpotensi. Kemajuan dalam kejuruteraan bahan ini akan menjadikan kehidupan kita lebih kaya dan lebih mudah.
Satu lagi daya tarikan kejuruteraan bahan ialah kreativiti dan inovasinya. Proses mencipta bahan yang baharu sepenuhnya dan menggunakannya untuk membangunkan produk dan teknologi baharu adalah mencabar dan menarik. Contohnya, logam lutsinar, bahan penyembuhan diri dan bahan ultra ringan berkekuatan tinggi pernah menjadi bahan fiksyen sains, tetapi kini ia menjadi subjek penyelidikan dan pembangunan aktif. Cabaran kreatif ini merupakan salah satu tarikan utama kejuruteraan bahan, yang menarik ramai pelajar ke bidang ini.
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, memandangkan kejuruteraan bahan memberi tumpuan kepada bahan sebagai subjek pengajiannya, skopnya benar-benar luas. Akibatnya, mereka yang mengambil jurusan kejuruteraan bahan memperoleh pemahaman yang luas tentang disiplin kejuruteraan lain dan pengetahuan saintifik asas. Kerana mereka belajar menganalisis kejuruteraan secara keseluruhan, mereka memiliki kualiti "tukang serba boleh" yang dituntut oleh masyarakat hari ini. Jika anda mengenali seseorang yang mengambil jurusan kejuruteraan bahan, orang itu sedang berlumba-lumba untuk menjadi "tukang serba boleh" yang mampu menjadikan impian anda—seperti sut Iron Man atau jubah halimunan Harry Potter, yang hanya anda lihat dalam filem—menjadi kenyataan.
Pelajar di Jabatan Kejuruteraan Bahan tidak terhad kepada teori sahaja; mereka membina kemahiran praktikal melalui pelbagai eksperimen dan projek. Mereka memperoleh pengalaman secara langsung dengan bekerja secara langsung dengan pelbagai bahan dan proses yang digunakan dalam persekitaran industri sebenar dan menyelesaikan masalah. Pengalaman ini meletakkan asas untuk mereka memainkan peranan penting dalam pelbagai sektor industri selepas tamat pengajian. Di samping itu, Jabatan Sains dan Kejuruteraan Bahan meneroka kemungkinan baharu melalui kerjasama antara disiplin. Contohnya, dengan mengintegrasikan dengan bidang seperti kejuruteraan kimia, fizik dan bioteknologi, mereka merintis bidang penyelidikan baharu dan membangunkan teknologi inovatif.
Oleh itu, Jabatan Sains Bahan dan Kejuruteraan merupakan salah satu disiplin teras yang menerajui masa depan, dan kepentingannya semakin berkembang dari hari ke hari. Pelajar membangunkan bahan dan teknologi baharu untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran perindustrian yang sentiasa berubah, sekali gus membina masa depan yang lebih baik. Pelajar yang mengambil jurusan Sains Bahan dan Kejuruteraan aktif di barisan hadapan dalam cabaran dan inovasi ini, dan penyelidikan serta usaha mereka akan membawa perubahan ketara kepada kehidupan seharian kita.
