Cryogenic engineering adalah bidang rekayasa yang berfokus pada desain sistem, material, dan teknologi yang dapat beroperasi pada suhu sangat rendah. Ini mencakup pembuatan tangki bahan bakar roket, laboratorium suhu rendah, peralatan MRI, penyimpanan bio-material, hingga sistem pendinginan chip kuantum.
Cryogenic Engineering: Merancang Mesin dan Struktur
Tantangan utama cryogenic engineering adalah perubahan sifat material pada suhu rendah. Banyak logam menjadi rapuh ketika suhu turun drastis. Plastik tertentu justru mengeras dan berubah bentuk. Engineer harus memilih bahan yang mampu menahan kontraksi termal ekstrim tanpa retak.
Selain itu, isolasi termal adalah komponen vital. Sistem cryogenic tidak boleh terkena panas dari lingkungan sekitar. Itu sebabnya tangki cryogenic menggunakan multilayer insulation (MLI) yang terdiri dari ratusan lapisan foil reflektif. Desain ini meminimalkan transfer panas melalui radiasi.
Komponen kriogenik juga harus dirancang dengan presisi tinggi
Pipa yang membawa cairan cryogenic harus tahan terhadap tekanan tinggi dan perubahan volume. Selain itu, semua sambungan harus anti-kondensasi untuk mencegah pembekuan udara luar yang dapat menyumbat aliran.
Dalam perangkat medis seperti MRI, cryogenic engineering memungkinkan magnet superkonduktor bekerja stabil selama bertahun-tahun. Magnet dipelihara dalam helium cair dan ditempatkan di ruang isolasi khusus. Tanpa teknik rekayasa ini, MRI tidak akan mampu menghasilkan citra tubuh berkualitas tinggi.
Cryogenic engineering juga berperan besar dalam eksplorasi ruang angkasa. Satelit dan teleskop seperti James Webb Space Telescope membutuhkan pendinginan cryogenic agar sensor inframerah dapat bekerja tanpa gangguan panas internal.
Bidang ini adalah fondasi dari banyak teknologi paling canggih di dunia.