Penerapan Teknik Mesin pada Sistem Biologi

Authors

I Made Ivan Wiyarta Cakra Sujana, Institut Teknologi Kalimantan; Rijal Surya Rahmany, Institut Teknologi Kalimantan; Kholiq Deliasgarin Radyantho, Institut Teknologi Kalimantan; Hadhimas Dwi Haryono, Institut Teknologi Kalimantan; Martina Puspita Sari, Institut Teknologi Kalimantan; Samsu Dlukha Nurcholik, Institut Teknologi Kalimantan

Keywords:

Bioenergetika, Biofluida, Biomekanika, Material Biologis, Rekayasa Jaringan

Synopsis

Buku ini mengungkap bagaimana prinsip-prinsip teknik mesin dapat diterapkan untuk memahami, memodelkan, dan mengoptimalkan sistem biologis. Dari biomekanika gerak manusia, desain prostetik dan implan, dinamika aliran pada sistem kardiovaskular, hingga teknologi bioproduksi dan rekayasa jaringan, pembaca diajak menjelajahi titik temu antara rekayasa mekanik dan kehidupan. Disusun dengan pendekatan interdisipliner yang mudah diikuti, buku ini menghadirkan konsep-konsep dasar, studi kasus nyata, serta teknologi mutakhir yang kini digunakan dalam dunia medis dan bioindustri. Sangat cocok untuk mahasiswa, peneliti, maupun praktisi yang ingin memperluas wawasan mengenai integrasi antara ilmu teknik dan biologi dalam menciptakan solusi inovatif bagi kesehatan dan keberlanjutan.

 

Order now

Order via Whatsapp

 

References

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2022). Molecular Biology of the Cell (7th ed.). W. W. Norton & Company.

Anderson, J. D. (2017). Computational Fluid Dynamics: The Basics with Applications. McGraw-Hill Education.

Ashby, M. F., & Jones, D. R. H. (2013). Engineering Materials 1: An Introduction to Properties, Applications, and Design (4th ed.). Butterworth-Heinemann.

Batchelor, G. K. (2000). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press.

Berne, R. M., Levy, M. N., Koeppen, B. M., & Stanton, B. A. (2018). Physiology (7th ed.). Elsevier.

Bonner, J. T. (2019). Evolution and Development of Multicellularity. Princeton University Press.

Boron, W. F., & Boulpaep, E. L. (2020). Medical Physiology (3rd ed.). Elsevier.

Boyle, J. T., & Spence, J. (2015). Stress Analysis for Creep. Elsevier.

Bronzino, J. D., & Peterson, D. R. (2020). The Biomedical Engineering Handbook (5th ed.). CRC Press.

Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2020). Shigley’s Mechanical Engineering Design (11th ed.). McGraw-Hill Education.

Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2020). Materials Science and Engineering: An Introduction (10th ed.). Wiley.

Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Thermodynamics: An Engineering Approach (9th ed.). McGraw-Hill.

Chandrupatla, T. R., & Belegundu, A. D. (2018). Introduction to Finite Elements in Engineering (5th ed.). Pearson.

Cheng, N. S. (2014). Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications. McGraw-Hill Education.

Craig, J. J. (2019). Introduction to Robotics: Mechanics and Control (4th ed.). Pearson.

Crowe, C. T., Elger, D. F., Williams, B. C., & Roberson, J. A. (2021). Engineering Fluid Mechanics (12th ed.). Wiley.

Deen, W. M. (2015). Analysis of Transport Phenomena (3rd ed.). Oxford University Press.

Duck, F. A. (2013). Physical Properties of Tissues: A Comprehensive Reference Book. Academic Press.

Enderle, J. D., & Bronzino, J. D. (2012). Introduction to Biomedical Engineering (3rd ed.). Academic Press.

Fung, Y. C. (1993). Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues (2nd ed.). Springer.

Fung, Y. C. (2010). Biomechanics: Circulation (2nd ed.). Springer.

Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2021). Textbook of Medical Physiology (15th ed.). Elsevier.

Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2022). Fundamentals of Physics (12th ed.). Wiley.

Humphrey, J. D., & Delange, S. L. (2018). An Introduction to Biomechanics: Solids and Fluids, Analysis and Design (3rd ed.). Springer.

Janna, W. S. (2015). Introduction to Fluid Mechanics (5th ed.). CRC Press.

Johnson, K. L. (1985). Contact Mechanics. Cambridge University Press.

Kamm, R. D., & McVeigh, E. R. (2019). Bioengineering Mechanics: Principles and Applications. Cambridge University Press.

Katch, F. I., McArdle, W. D., & Katch, V. L. (2015). Essentials of Exercise Physiology (5th ed.). Wolters Kluwer.

Khurmi, R. S., & Gupta, J. K. (2019). A Textbook of Machine Design (15th ed.). Eurasia Publishing House.

Kline, S. J. (2014). Concepts and Methods of Measurement. Dover Publications.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2016). Fluid Mechanics (6th ed.). Academic Press.

Malvino, A. P., & Leach, D. P. (2021). Digital Principles and Applications (9th ed.). McGraw-Hill.

Mandell, J. F., & Broutman, L. J. (2016). Polymer Engineering Science and Viscoelasticity. Springer.

McMahon, T. A., & Bonner, J. T. (1983). On Size and Life. Scientific American Books.

McNeill, T., & Moser, R. D. (2021). Biofluid Mechanics: The Human Circulation. Cambridge University Press.

Mow, V. C., & Huiskes, R. (2005). Basic Orthopaedic Biomechanics and Mechano-Biology (3rd ed.). Lippincott Williams & Wilkins.

Munson, B. R., Young, D. F., Okiishi, T. H., & Huebsch, W. W. (2013). Fundamentals of Fluid Mechanics (8th ed.). Wiley.

Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W. H. Freeman.

Nyborg, W. L. (2019). Acoustic Streaming and Bioeffects in Fluids. Springer.

O’Connor, J., & Lamberti, G. (2018). Biofluid Mechanics: The Human Circulation (2nd ed.). CRC Press.

Pennes, H. H. (1948). Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Human Forearm. Journal of Applied Physiology, 1(2), 93–122.

Popov, E. P. (1998). Introduction to Mechanics of Solids (3rd ed.). Prentice Hall.

Prandtl, L., & Tietjens, O. G. (1957). Applied Hydro- and Aeromechanics. Dover Publications.

Reddy, J. N. (2020). An Introduction to Continuum Mechanics (5th ed.). Cambridge University Press.

Reif, F. (1965). Fundamentals of Statistical and Thermal Physics. Waveland Press.

Robertson, A. M., & Sequeira, A. (2017). Hemodynamics and Blood Flow Modeling. Springer.

Saha, S. K. (2020). Introduction to Robotics. McGraw-Hill Education.

Schmid-Schönbein, G. W. (2016). Mechanics of Blood Circulation. Springer.

Sherwood, L., & Kell, R. (2019). Human Physiology: From Cells to Systems (10th ed.). Cengage Learning.

Skalak, R., & Chien, S. (Eds.). (1987). Handbook of Bioengineering. McGraw-Hill.

Spiegel, M. R., Lipschutz, S., & Liu, J. (2009). Mathematical Handbook of Formulas and Tables (3rd ed.). McGraw-Hill.

Taylor, C. A., & Figueroa, C. A. (2013). Patient-Specific Modeling of Cardiovascular Mechanics. Annual Review of Biomedical Engineering, 11, 109–134.

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2014). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). W. H. Freeman.

Truskey, G. A., Yuan, F., & Katz, D. F. (2016). Transport Phenomena in Biological Systems (3rd ed.). Pearson.

Van De Ven, T. G. M. (2013). Colloidal Hydrodynamics. Academic Press.

Vogel, S. (2013). Comparative Biomechanics: Life’s Physical World (2nd ed.). Princeton University Press.

Weir, J. P. (2005). Quantifying Test–Retest Reliability Using the Intraclass Correlation Coefficient and the SEM. Journal of Strength and Conditioning Research, 19(1), 231–240.

West, G. B. (2017). Scale: The Universal Laws of Growth, Innovation, Sustainability, and the Pace of Life in Organisms, Cities, Economies, and Companies. Penguin Press.

White, F. M. (2016). Fluid Mechanics (9th ed.). McGraw-Hill Education.

Yamaguchi, T. (2019). Computational Biomechanics. Springer.

Zienkiewicz, O. C., & Taylor, R. L. (2014). The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals (7th ed.). Butterworth-Heinemann.

Author Biographies

I Made Ivan Wiyarta Cakra Sujana, Institut Teknologi Kalimantan
I Made Ivan Wiyarta Cakra Sujana, S.T.,M.T memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Universitas Jember, Indonesia (2019) dan gelar Magiter di bidang Manufaktur dari Universitas Jember, Indonesia (2022). Memiliki latar belakang pekerjaan sebagai Drafter, R&D dan Dosen pengajar Di Prodi Teknik Mesin Institut Teknologi Kalimantan. I Made Ivan memiliki pengalaman dalam proyek desain perancangan produk, teknologi manufaktur dan pemodelan manufaktur, termasuk spesialisasi dalam pencetakan dan pengembangan 3D Printer, pembuatan prototype dan perancangan mesin. Minat penelitiannya berfokus pada teknologi manufaktur, pemodelan manufaktur, manajemen produksi, pencetakan 3D Printer, komposit dan mekatronika. I Made Ivan secara aktif berkontribusi melalui berbagai penelitian dan publikasi di bidang tersebut, termasuk Buku: Rancang Bangun Mesin 3D Printing Sendiri serta jurnal-jurnal terkemuka seperti Jurnal Mekanik Terapan (JMT), AES, Coalesce Research Group, dan Multitek Indonesia. Keahlian dan dedikasinya dalam bidang perancangan 3D Printer dan teknologi manufaktur menjadikan Made Ivan sebagai salah satu pionir di bidangnya, yang terus berinovasi dan membagikan pengetahuannya kepada generasi berikutnya.
Rijal Surya Rahmany, Institut Teknologi Kalimantan
Rijal Surya Rahmany, S.T. M.T. adalah dosen program studi Teknik Mesin di Institut Teknologi Kalimantan. Bidang penelitian yang ditekuni saat ini adalah seputar desain dan perancangan teknologi yang berfokus pada pemanfaatan energi terbarukan dan mesin industri ramah lingkungan. Kontak yang dapat dihubungi yaitu pada email rijal.rahmany@lecturer.itk.ac.id
Kholiq Deliasgarin Radyantho, Institut Teknologi Kalimantan
Kholiq Deliasgarin Radyantho, S.T., M.T., lahir di Samarinda pada 17 Desember 1991. Menyelesaikan studi Sarjana dan Magister di bidang Teknik Mesin di Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, masing-masing pada tahun 2014 dan 2020. Memiliki kompetensi dalam perangkat lunak rekayasa seperti Solidworks, ANSYS, Siemens NX, dan Gatecycle, ia juga menguasai bahasa Inggris secara aktif serta dasar bahasa Jepang. Keahliannya diperkuat dengan berbagai sertifikasi, antara lain Mechanical Electrical Plumbing (Ahli Teknik Plambing dan Pompa Mekanik Muda), Awareness Safety & Health Management OHSAS 18001:2007, Awareness Quality Management ISO 9001:2015, serta Sertifikasi Kompetensi Auditor Energi Bangunan Gedung. Dalam kariernya, Kholiq aktif di bidang desain, rekayasa, dan riset, khususnya yang berkaitan dengan energi, konversi energi, bioenergi, kendaraan listrik, serta inovasi teknologi. Ia berpengalaman dalam berbagai proyek strategis seperti feasibility study co-firing, coal switching di PLTU, perancangan oxygen concentrator, hingga perencanaan MEP untuk gedung bertingkat. Di bidang penelitian, ia terlibat dalam studi tentang bioenergi, biobriket, konversi energi, serta rancang bangun kendaraan listrik prototipe. Selain itu, ia juga berperan dalam pengabdian masyarakat melalui pelatihan dan workshop peningkatan kualitas SDM.
Hadhimas Dwi Haryono, Institut Teknologi Kalimantan
Ir. Hadhimas Dwi Haryono, S.T., M.Eng. telah bergabung sebagai dosen di Institut Teknologi Kalimantan (ITK) sejak September 2016 hingga sekarang. Beliau aktif mengajar dan meneliti di bidang Proses dan Sistem Manufaktur, dengan fokus utama pada rekayasa sistem produksi, teknologi fabrikasi, serta pengembangan produk mekanik. Pendidikan dimulai di Jurusan Teknik Mesin, Universitas Brawijaya, tempat ia memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.). Kemudian melanjutkan studi pascasarjana di Program Magister Teknik Sistem, Universitas Gadjah Mada (UGM), dan meraih gelar Magister Teknik (M.Eng.). Sebelum berkarier di dunia akademik, memiliki pengalaman profesional di industri manufaktur, bekerja sebagai Engineering Staff pada Departemen Pengembangan Produk (Product Development Department) di PT Insera Sena produsen sepeda nasional dengan merek Polygon. Di perusahaan tersebut, beliau berperan penting dalam pengembangan sistem suspensi untuk sepeda gunung (mountain bike), khususnya seri Collosus yang dikenal luas di pasar internasional.
Martina Puspita Sari, Institut Teknologi Kalimantan
Martina Puspita Sari, lahir di Samarinda pada 1 April 1993. Ia menempuh pendidikan Diploma 3 Alat Berat di Politeknik Negeri Balikpapan (2015), Sarjana Teknik Mesin di Universitas Balikpapan (2018), serta Pascasarjana Teknik Mesin di Universitas Brawijaya (2023). Ia memiliki keahlian dalam penggunaan perangkat lunak teknik seperti AutoCAD dan CorelDRAW, serta menguasai bahasa Inggris. Martina juga memiliki sejumlah sertifikasi, antara lain Kompetensi Alat Berat Small Excavator, Preventive Maintenance Komatsu PC 200, dan K3LH. Pengalaman kerjanya mencakup On Job Training di PT. Komatsu Remanufacturing Asia (2014), Pengadministrasi Akademik (2016–2021), hingga menjabat sebagai Sekretaris Direktur PT. Tri Putra Inspektindo (2021–2025) di bidang inspeksi (NDT). Minat risetnya berfokus pada material engineering, dengan penelitian berjudul “Pengaruh Chemical Treatment NaOH pada Natural Cellulose Fiber Reinforcement from Oil Palm Frond” yang mengkaji potensi serat alam sebagai material komposit ramah lingkungan.
Samsu Dlukha Nurcholik, Institut Teknologi Kalimantan
Dr. Eng. Ir. Samsu Dlukha Nurcholik, S.T., M.Sc. adalah seorang akademisi dan peneliti di bidang teknik perkapalan yang memiliki fokus utama pada efisiensi energi maritim, khususnya dalam pemanfaatan bahan bakar biofuel dan optimasi motor pembakaran dalam (internal combustion engine). Lahir di Lamongan pada 22 Maret 1989, beliau menempuh pendidikan Sarjana (S.T.) di Teknik Sistem Perkapalan dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Magister (M.Sc.) di Teknik Mesin dari National Cheng Kung University, Taiwan, serta Doktor (Dr. Eng.) di bidang Ilmu Kemaritiman dari Kobe University, Jepang. Sejak tahun 2015, beliau aktif sebagai dosen di Program Studi Teknik Perkapalan, Institut Teknologi Kalimantan (ITK), di mana beliau terlibat dalam kegiatan tridarma perguruan tinggi, mengampu berbagai mata kuliah terkait sistem permesinan kapal dan efisiensi energi, serta membimbing mahasiswa dalam penelitian dan tugas akhir. Bidang keahlian beliau meliputi efisiensi energi maritim, biofuel untuk aplikasi perkapalan, optimasi motor pembakaran dalam, dan teknologi maritim berkelanjutan. Melalui penelitian dan pengabdiannya, Dr. Samsu Dlukha Nurcholik berkontribusi secara signifikan dalam pengembangan teknologi bahan bakar terbarukan untuk sektor kemaritiman, sekaligus memperkuat kapasitas akademik dan riset Program Studi Teknik Perkapalan ITK sebagai salah satu pusat pengembangan ilmu maritim di Kalimantan Timur.

Published

November 28, 2025