Hidayatullah.com — Selama masa kejayaan Peradaban Islam, berbagai inovasi ide kreatif baru banyak bermunculan di seluruh negeri dari Spanyol selatan hingga China. Inovasi dalam berbagai bidang seperti kedokteran, astronomi, perdagangan, navigasi, arsitektur, teknologi, industri, pertanian, dan banyak lagi menjadi hal yang lumrah, lansir 1001 Inventions.
Di bidang pertanian, inovasi berarti petani menanam tanaman baru, mengembangkan teknik irigasi mutakhir, menggunakan pupuk organik, memanfaatkan pengetahuan global di wilayah lokal, dan mendasarkan agronomi mereka pada temuan ilmiah. Ini semua mengarah pada revolusi pertanian, memanfaatkan sumber energi bersih, membuat makanan segar tersedia untuk lebih banyak orang.
Para petani dan insinyur di masa keemasan mewarisi teknik irigasi yang ada, melestarikan beberapa sambil memodifikasi, meningkatkan, dan membangun yang lain. Sudah umum di seluruh dunia Muslim untuk melihat ratusan kincir angin dan kincir air sibuk mengairi tanaman. Tetapi mereka tidak memiliki kapasitas untuk memasok kebutuhan kota dan desa.
Insinyur seperti Al-Jazari merancang mesin penampung air yang bertujuan untuk membawa pasokan langsung ke masyarakat lokal dan meningkatkan kapasitas pembingkaian.
Berikut adalah beberapa inovasi mesin yang mendukung revolusi pertanian dalam Peradaban Islam:
Pompa Hisap Ganda Al-Jazari (Abad 14)
Satu bab dari buku Al-Jazari dikhususkan untuk pembahasan mengenai mesin pengangkat air. Ini juga termasuk mesin canggih yang ditenagai oleh air dan gravitasi, yang meniru prinsip keseimbangan. Saat air mengisi satu ember dan saat air tumpah ke dalam tangki silinder besar, sebuah sifon bekerja dan seterusnya, untuk menghasilkan tekanan udara melalui seruling dan mengeluarkan suara pada interval yang terkontrol. Interval dikontrol oleh kecepatan aliran air dari keran.
Inovasi dari Al-Jazari ini berupa pompa silinder ganda yang digerakkan oleh air. Fitur penting yang terkandung dalam pompa ini adalah prinsip kerja ganda, konversi putaran menjadi gerakan bolak-balik, dan penggunaan dua pipa hisap.
Pompa yang digerakkan tangan pada zaman klasik dan Helenistik memiliki silinder vertikal yang berdiri langsung di dalam air yang masuk melalui katup pelat di bagian bawah silinder pada langkah isap. Oleh karena itu, pompa tidak dapat ditempatkan di atas permukaan air. Pompa al-lazari ini bisa dianggap sebagai asal mula pompa hisap.
Asumsi bahwa Taccola (1450) adalah orang pertama yang menjelaskan pompa hisap tidak terbukti. Satu-satunya penjelasan untuk kemunculan tiba-tiba pompa hisap dalam tulisan-tulisan para insinyur Renaisans di Eropa adalah bahwa ide tersebut diwarisi dari Peradaban Islam, yang para insinyurnya sudah lama mengenal pompa piston selama Abad Pertengahan.
Pompa Air Enam Silinder Taqi Al-Din (Abad 16)
Di antara inovasi mesin yang dijelaskan dalam kumpulan teknologi dari Peradaban Islam, pompa piston enam silinder “monoblok” yang dirancang oleh Taqi al-Din Ibn Ma’ruf pada akhir abad ke-16 memiliki tempat khusus.
Bekerja sebagai pompa hisap, mesin kompleks ini menyertakan komponen yang sering dikaitkan dengan teknologi modern, seperti poros bubungan, blok silinder, piston, dan katup satu arah. Dalam sebuah artikel, Joseph Vera, seorang ahli dalam rekayasa ulang penemuan kuno, menjelaskan bagaimana dia menciptakan model CAD SolidWorks dari pompa yang luar biasa ini, yang dia selesaikan dengan simulasi gerak.
Kesimpulan yang diambilnya setelah membuat model dan simulasi adalah bahwa para insinyur tradisi Muslim, yang diwakili oleh Taqi al-Din, memiliki pemahaman yang sangat kuat tentang kinematika, dinamika, dan mekanika fluida. Dia juga mencatat bahwa pompa “monoblok” Taqi al-Din adalah contoh luar biasa dari mesin yang menggunakan energi terbarukan, topik yang saat ini paling banyak menjadi pembahasan.
Kincir Angin Vertikal (Abad 6-Seterusnya)
Joseph Needham, dalam multivolume karyanya di Science and Civilization in China, mencatat bahwa ‘sejarah kincir angin benar-benar dimulai oleh budaya Islam, dan di Iran’. Ilmuwan Muslim, Banu Musa menyebutkan kincir angin dalam bukunya tentang perangkat mekanik, di mana ia mengatakan bahwa kincir angin ‘biasa digunakan oleh masyarakat’.
Seribu tahun yang lalu, ahli geografi Muslim, Al-Istakhri menulis tentang melihat kincir angin digunakan sebagai sumber tenaga yang dibangun di mana-mana. Berbeda dengan desain tradisional Eropa, kincir angin Asia Tengah memiliki baling-baling vertikal untuk menangkap angin.
Dibangun di atas kastil atau di puncak bukit, kincir angin memiliki dua lantai. Dalam satu cerita ada batu gilingan, yang satu terhubung ke batang kayu vertikal. Poros ini meluas ke cerita lain, di mana enam hingga dua belas layar kincir angin dipasang secara vertikal, ditutupi kain atau daun palem. Struktur kincir angin terbuka untuk menangkap angin di sisi timur laut.
Kincir Air Besar (Abad 7)
Kincir air besar, atau norias, telah digunakan untuk mengangkut air dari saluran air yang mengalir cepat ke dataran yang lebih tinggi sejak 100 SM. Vitruvius, penulis, arsitek, dan insinyur Romawi, telah menyebutkan tentang perangkat yang sederhana namun kuat ini sejak lama.
Seperti kincir air lainnya, kincir tersebut diputar dengan kekuatan aliran air terhadap kompartemen dayung di tepinya. Ini diisi dengan air dan membawanya ke atas, di mana mereka dikosongkan ke tangki utama yang terhubung ke saluran air. Mesin ini sudah digunakan oleh Romawi dan Persia, yang kemudian diadaptasi dan dikembangkan kembali oleh Muslim.
Penyebutan norias oleh Muslim pertama mengacu pada penggalian kanal di wilayah Basra pada akhir abad ketujuh. Kincir ai di Hama, di sungai Orontes di Suriah, yang disebut oleh Sarton: Hama’s Great Glories, masih ada, meski sudah tidak digunakan lagi.
Kincir tersebut berupa roda besar yang berdiameter sekitar 20 meter (65,6 kaki), dengan pelek dibagi menjadi 120 kompartemen. Noria di Murcia di Spanyol, LaNora, masih beroperasi, meskipun roda aslinya telah diganti dengan yang terbuat dari baja.
Selain itu, sistem yang dikembangkan oleg bangsa ‘Moor’ ini sebenarnya tidak berubah. Masih banyak norias di berbagai belahan dunia, dan mereka seringkali berhasil bersaing dengan pompa modern.
Arnold Pacey misalnya, mencatat bagaimana teknik mekanis mencapai tingkat kecanggihan yang tinggi dalam Peradaban Islam serta di Tiongkok, terutama dalam hal inovasi penerapan kincir air untuk menghasilkan tenaga…
Alat Pengumpul Air Ketiga Al-Jazari (Abad 12)
Mesin yang dibuat oleh Al-Jazari ini pada mulanya dimaksudkan sebagai atraksi dekoratif di dekat danau di lingkungan istana. Sebuah struktur terbuka yang elegan, dengan hanya bagian-bagian yang bekerja secara automata yang terlihat oleh penonton ditampilkan di pinggir danau, sehingga membuat para penonton penasaran tentang bagaimana perangkat tersebut diberdayakan.
Inovasi tersebut kemudian dikembangkan lebih lanjut. Perkembangan Saqiya, memiliki perbedaan utama yaitu perangkat yang ditenagai oleh tenaga air, bukan tenaga hewan. Strukturnya cukup kecil, dibagi menjadi 2 bagian; ruang bawah tempat mekanisme penggerak air ‘tersembunyi’ di bawah tanah dan ruang atas di mana mekanisme otomatis di atas kolam dapat terlihat.
Dalam Al Jami ‘Bainal Al I’lm wal A’mal al Nafi’ fi Sina’at al Hiyal (Kompendium tentang Teori dan Praktik Berguna dari Seni Mekanik) juga disebut sebagai Kitab ilm al-Hiyal (Kitab Pengetahuan Alat Mekanik yang Cerdas), Al-Jazari menceritakan pengalamannya:
“Suatu hari saya berada di hadapan [Sultan Nasir ad-Din] dan telah membawakannya sesuatu yang dia perintahkan untuk saya buat. Dia menatap saya dan dia melihat apa yang telah saya buat dan memikirkannya, tanpa saya sadari.
“Dia menebak apa yang telah saya pikirkan, dan dengan tepat mengungkapkan apa yang telah saya sembunyikan. Dia berkata, “Kamu telah membuat perangkat yang tiada tara, dan melalui kekuatan telah membuatnya tampil sebagai karya, jadi jangan kehilangan apa yang telah membuatmu lelah dan telah dibuat dengan jelas. Saya ingin Anda membuatkan untuk saya sebuah buku yang merangkai apa yang telah Anda buat secara terpisah, dan menyatukan pilihan item dan gambar individual”
Maka Al-Jazari menyelesaikan risalahnya, yang menurut Sarton, adalah ‘puncak dari garis pencapaian Muslim saat itu’.*
