Kelompok Keahlian Mekanika Padatan dan Struktur Ringan didedikasikan untuk memajukan bidang mekanika padat, integritas struktural, dan desain ringan. Penelitian kami menggabungkan mekanika fundamental dengan teknologi mutakhir untuk menghasilkan material dan struktur yang berkinerja tinggi dan berkelanjutan, menjawab tantangan rekayasa modern di berbagai bidang industri.

Fokus Penelitian Utama
– Mempelajari perilaku material dan struktur di bawah kondisi statis, dinamis, dan ekstrem.
– Analisis kegagalan struktural dan prediksi ketahanan.
– Merancang material dan struktur canggih untuk aplikasi.
– Optimasi desain untuk mencapai kekuatan maksimal dengan bobot minimal.
– Menggunakan simulasi numerik untuk mendukung inovasi desain.
– Mengembangkan riset material auxetic.

Kelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material merupakan salah satu kelompok dosen dengan keahlian khusus pada bidang sains dan rekayasa material yang berada dibawah di FTMD ITB. Sebagai disiplin ilmu, Teknik Material adalah hasil naturalisasi dari istilah Material Science & Engineering (MSE), sehingga lebih tepat dipahami sebagai Ilmu dan Rekayasa Material. Bidang ini bersifat interdisipliner dan relatif baru, berkembang pesat layaknya disiplin modern lainnya seperti Computer Science & Engineering. Jadi, keilmuan ini mendorong inovasi untuk menciptakan material masa depan yang mendukung kemajuan teknologi, industri, dan kesejahteraan manusia.

Di dalam Teknik Material, terdapat dua pilar utama:
A. Ilmu Material (Materials Science)
Berfokus pada pemahaman mendasar tentang hubungan antara struktur material (pada skala atom hingga makro) dengan sifat-sifatnya. Membangun dasar ilmiah untuk menganalisis dan memprediksi perilaku material.
B. Rekayasa Material (Materials Engineering)
Mengaplikasikan pengetahuan tersebut untuk merancang, memproses, dan memodifikasi material guna memenuhi kebutuhan masyarakat dan industri. Mengembangkan teknologi untuk mengubah material menjadi komponen teknis yang inovatif dan fungsional.

Kedua bidang ini saling melengkapi, dengan tujuan:
1. Meningkatkan kualitas material yang ada.
2. Mengembangkan material baru melalui pemahaman mendalam tentang hubungan antara struktur mikro, komposisi kimia, sintesis, dan proses manufaktur.
3. Menyediakan solusi material yang berkelanjutan, kuat, dan efisien untuk berbagai tantangan teknologi masa kini.

Topik Penelitian Unggulan:
1. Material Komposit
2. Material Hayati dan Ramah Lingkungan
3. Material Baterai dan Konversi Energi
4. Material untuk Kesehatan (Biomaterial)
5. Material Nano dan Fungsional
6. Korosi dan Pengendaliannya
7. Metalurgi Fisik
8. Failure Analysis & Asset Integrity Management

Linimasa Kelompok Keahlian Ilmu Teknik Material
• Tahun 1971, dibentuk Kelompok Bidang Keahlian (KBK) Produksi dan Metalurgi di Departemen Teknik Mesin.
• Mulai 1974, kelompok ini menawarkan pilihan kompetensi Produksi dan Metalurgi melalui berbagai mata kuliah pilihan.
• Dalam rangka persiapan pembentukan Program Studi Teknik Material, pada 1985 melalui program New-S1, ITB mengirim staf muda untuk studi lanjut.
•  Tahun 1993, mulai diselenggarakan Program Magister Ilmu dan Teknik Material.
•  Disusul pada 1994, dibuka Program Sarjana Teknik Material.
•  Kelompok Keahlian Ilmu dan Teknik Material resmi dibentuk pada 2005 sebagai salah satu kelompok keahlian di lingkungan FTMD ITB.

Kelompok Keahlian Perancangan dan Teknik Produksi berfokus pada pengembangan inovasi rekayasa di seluruh siklus hidup produk, mulai dari desain dan analisis, hingga operasi dan pemeliharaan. Keahlian kami mencakup desain lanjutan, analisis struktural, integrasi sistem, manufaktur aditif, Industry 4.0, dan robotika, yang diterapkan pada berbagai bidang seperti teknik dirgantara, mesin, dan material.

Kekuatan utama kami terletak pada kemampuan merancang komponen dan sistem dengan penekanan pada kinerja struktural dan pemilihan material yang tepat. Melalui kemampuan desain yang komprehensif, kami memastikan integrasi sistem yang mulus dan peningkatan fungsionalitas. Keahlian ini diaplikasikan ke berbagai industri, termasuk dirgantara, minyak & gas, pertambangan, otomotif, perkeretaapian, manufaktur, hingga kesehatan, dengan dukungan mitra nasional maupun internasional yang berkomitmen memajukan teknologi rekayasa.

Secara paralel, kami juga mendorong kemajuan di bidang rekayasa produksi melalui optimalisasi otomasi, robotika, mesin perkakas, dan proses manufaktur.

Penelitian kami mengintegrasikan manufaktur aditif (additive manufacturing) untuk prototyping cepat dan menerapkan prinsip Industry 4.0 untuk menciptakan lingkungan produksi yang cerdas dan terhubung.

Selain itu, upaya kami dalam pemeliharaan berfokus pada integritas aset dengan mengembangkan solusi yang meningkatkan keandalan dan umur panjang sistem melalui teknologi pemeliharaan prediktif dan pemantauan real-time untuk menjaga kinerja aset dan meminimalkan downtime.

Di bidang robotika lanjutan, kami berinovasi dalam sistem robotik yang kolaboratif dan adaptif untuk meningkatkan keselamatan dan produktivitas di berbagai lingkungan operasional.

Dengan mengintegrasikan desain sistem, manufaktur canggih, Industry 4.0, robotika, dan integritas aset, kami menghadirkan solusi rekayasa menyeluruh yang meningkatkan efisiensi, fungsionalitas, dan keberlanjutan di berbagai industri secara global.

Kelompok Keahlian Dinamika dan Kendali mengkaji berbagai topik riset terkait dinamika dan kendali pada sistem mekanik dan dirgantara, seperti getaran mekanik, dinamika benda lentur, dinamika multibodi, hingga sistem kendali.

Topik penelitian kami meliputi:
1. Predictive maintenance dan diagnosis getaran cerdas.
2. Optimasi respons dinamis struktur
3. Structural health monitoring
4. Dinamika struktur, aeroelastisitas, aero-servo-elasto-mekanik.
5. Dinamika kendaraan, termasuk interaksi kendaraan-rel atau struktur jembatan dan mekanika kontak.

Kami juga memperluas riset ke bidang biomekanika, mencakup analisis gaya berjalan, biomekanika olahraga, biomekanika okupasi, biomekanika gigi, hingga biomekanika cedera. Selain itu, kami mengembangkan teknologi medis seperti prostetik dan ortotik, rekayasa rehabilitasi, alat bantu, dan desain implan.

Di bidang sistem kendali, kami fokus mengembangkan metodologi robust, khususnya sliding mode control untuk operasi toleran gangguan pada sistem mekanik dan dirgantara. Kami juga meneliti berbagai sistem aktuator, termasuk penggerak listrik, sistem pneumatik, hingga sistem hidrolik (misalnya suspensi aktif dan semi-aktif).

Sebagai kelompok riset profesional, kami menggabungkan pengukuran, pemodelan, optimasi terkomputerisasi, implementasi AI, dan validasi eksperimental yang didukung dengan berbagai fasilitas diantaranya adalah sistem akuisisi data, sensor & analyzer getaran, electrodynamic shaker, dynamic loading machine, robot kolaboratif, hingga motion capture system.

Produk yang tengah dikembangkan antara lain:
– Scaled roller rig untuk analisis dinamika kendaraan rel.
– Sistem pemantauan kendaraan dan rel.
– Robot semi-otonom dengan sistem lokalisasi untuk aplikasi otomasi kendaraan.

Kelompok Keahlian Dinamika Fluida dan Propulsi adalah kelompok penelitian dan pengajaran  yang berfokus pada tiga bidang utama, yaitu aero-hydrodynamics, flow diagnostics methodology, dan propulsion and fluid system.

a. Aero-Hydrodynamics
Bidang ini memiliki lima subbidang, yaitu:
1. Physics of Fluids
2. Micro/Nano Fluid Mechanics
3. Multi-Component/Multi-Phase Fluid Mechanics
4. Plasma Dynamics
5. High-Temperature Gas Dynamics/Fluid Dynamics of Reacting Flows

b. Flow Diagnostics Methodology
Bidang ini mencakup tiga subbidang, yaitu:
1. Numerical Fluid Dynamics
2. Experimental Fluid Mechanics
3. Data-Driven Fluid Mechanics

c. Propulsion and Fluid System
Bidang ini mendalami:
1. Aerothermodynamics of Combustion
2. Turbomachinery
3. Fluid Systems Design and Optimization

Dengan fokus pada ketiga bidang utama tersebut, kami berperan dalam mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang dinamika fluida dan propulsi, serta memberikan kontribusi signifikan dalam berbagai aplikasi industri dan penelitian.

Kelompok Keilmuan/Keahlian Mekanika dan Operasi Terbang berada di garis terdepan dalam riset dan inovasi teknologi kedirgantaraan, yang menjembatani operasi terbang baik di atmosfer maupun di luar angkasa. 

Kelompok ini terdiri dari para ahli di tiga sub-bidang utama:
– Mekanika Terbang,
– Operasi Penerbangan,
– Sistem Antariksa. 

Dengan kolaborasi yang kuat dengan mitra industri, mitra pemerintah, dan mitra akademik lainnya, kami bertujuan untuk menjadi simpul pengetahuan di pusat ekosistem teknologi dirgantara dan aviasi nasional. Dengan keahlian dan jaringan yang telah kami bangun, misi utama kami adalah mempersiapkan generasi insinyur berikutnya untuk menghadapi tantangan yang kompleks namun relevan, serta unggul di sektor dirgantara dan aviasi yang terus berkembang dengan pesat.

Dalam dekade terakhir, anggota kami memimpin berbagai penelitian dan inovasi, termasuk, pengembangan Wing in Surface Effect Craft, Optimasi Rute Maskapai dan Bandara, Penilaian Risiko Operasi, Investigasi Kecelakaan Udara, Sistem Penerbangan, Metode Baru untuk Manajemen Lalu Lintas Udara, Pengembangan Mikro-Drone untuk Inspeksi Ruang Terbatas, Star Sensor untuk Penentuan Sikap Satelit, Pemodelan dan Desain Kendali untuk Roket Reusable, Desain, Analisis, dan Studi Prospektif Drone Kargo, Kendali dan Panduan Pesawat Tempur KFX/IFX, Desain dan Optimasi N219, Simulator Medan Perang, Engineering Flight Simulator, UAV untuk Pertanian Presisi, Drone swarming, dan banyak lainnya.

Kelompok Keahlian Ilmu dan Rekayasa Termal berkomitmen mengembangkan sistem termal dan teknologi energi melalui pendekatan komprehensif yang mengintegrasikan riset fundamental dengan aplikasi praktis. Keahlian kami mencakup berbagai bidang utama, seperti termodinamika, perpindahan panas, mekanika fluida, konversi energi, dan manajemen termal. Pengetahuan ini diterapkan pada berbagai industri, termasuk pembangkit listrik, dirgantara, otomotif, manufaktur, hingga pendinginan elektronik, dengan tujuan meningkatkan efisiensi energi, keberlanjutan, dan kinerja sistem secara keseluruhan.

Kami memiliki spesialisasi dalam desain dan analisis sistem termal, optimasi perpindahan panas, aliran fluida, dan penyimpanan energi. Melalui pemodelan komputasi canggih dan teknik eksperimental mutakhir, kami menangani tantangan di sektor energi, otomotif, dirgantara, HVAC, dan pendinginan elektronik, serta didukung kolaborasi dengan mitra nasional dan internasional.

Riset kami mencakup energi terbarukan, bahan bakar fosil, dan pemanfaatan sumber daya yang belum dimanfaatkan. Di bidang energi terbarukan, kami fokus pada energi surya termal, panas bumi, pemulihan panas buangan, konversi biomassa, hingga pengembangan bahan bakar non-karbon seperti hidrogen dan amonia. Kami juga berupaya meningkatkan efisiensi dan performa lingkungan dari sistem bahan bakar fosil. Dengan memanfaatkan material mutakhir, nanoteknologi, dan smart technologies, kami mendukung skalabilitas dan efisiensi sistem energi.

Bidang Keilmuan Utama Ilmu dan Rekayasa Termal :
– Termodinamika: Studi tentang energi, panas, kerja, dan transformasinya dalam sistem fisik.
– Perpindahan Panas: Analisis konduksi, konveksi, dan radiasi dalam pertukaran energi termal.
– Mekanika Fluida: Studi perilaku fluida dan interaksinya dengan sistem termal, termasuk dinamika aliran dan perpindahan panas.
– Konversi Energi: Transformasi energi dari satu bentuk ke bentuk lain, seperti energi termal ke mekanik atau listrik.
– Manajemen Termal: Perancangan sistem untuk mengendalikan dan mengoptimalkan pembuangan panas pada elektronik, mesin, hingga proses industri. 
– Pembakaran dan Bahan Bakar: Studi proses pembakaran bahan bakar, termasuk efisiensi, emisi, dan bahan bakar alternatif seperti biomassa & hidrogen.
– Sistem Energi Terbarukan: Penelitian energi surya termal, panas bumi, biomassa, dan teknologi waste-to-energy.
– Penyimpanan Energi: Pengembangan sistem penyimpanan termal & kimia, seperti material perubahan fase dan baterai termal.
– Computational Fluid Dynamics (CFD): Simulasi numerik aliran fluida & perpindahan panas dalam sistem kompleks.
– Material untuk Sistem Termal: Eksplorasi material maju, seperti nanomaterial & komposit, untuk performa termal lebih baik.
– Dampak Lingkungan & Keberlanjutan: Analisis dan minimisasi jejak lingkungan dari sistem termal & teknologi energi.
– Optimasi & Kendali Sistem: Meningkatkan efisiensi dan keandalan sistem termal melalui strategi kendali lanjutan & predictive maintenance.