Tessellasi ; Penerapan Ilmu Matematika dalam Menyusun Seni Tanpa Celah

Kolaborasi matematika dengan seni menghasilkan karya yang harmoni akan emosional dan struktural. Seni sebagai cerminan ekspresi dilapisi dengan kemampuan berpikir logis serta sistematis dari ilmu matematika memperluas kompleksitas kebermaknaan suatu karya. Salah satu penerapan matematika yang kerap ditemukan dalam karya seni adalah Tessellasi. 

Tessellasi adalah cara menutupi bidang dua dimensi dengan penyusunan sistematis bentuk geometri secara berulang hingga tidak ada celah yang terlihat dan tanpa adanya penumpukan. Tessellasi menggunakan pemodelan geometri dan simetri, seperti poligon reguler dan poligon non-reguler. Saat ini Tessellasi banyak digunakan dalam seni/desain, arsitektur, ilmu material bahkan dalam kehidupan sehari-hari pola tessellasi juga dapat ditemukan di alam bebas. 

SEJARAH TESSELLASI 

Sejarah penemuan tessellasi bisa dilihat dari beberapa aspek dan budaya yang berbeda. Berikut adalah garis besar perkembangan tessellasi sepanjang sejarah:

1.  Zaman Pra-Sejarah

Konsep tessellasi mungkin telah ada sejak zaman prasejarah, dengan pola yang ditemukan dalam seni gua dan artefak awal. Manusia purba mungkin sudah mulai menyusun bentuk-bentuk sederhana untuk menciptakan pola berulang.  

2. Mesir Kuno dan Mesopotamia

Bangsa Mesir dan Mesopotamia menggunakan tessellasi dalam seni dan arsitektur. Contoh paling awal dapat dilihat pada ubin mosaik yang menghiasi bangunan dan tempat ibadah. 

3. Kebudayaan Yunani Kuno

Di Yunani, matematikawan dan filsuf seperti Pythagoras dan Euclid mulai mempelajari sifat-sifat geometris, termasuk poligon dan cara mereka dapat membentuk pola yang teratur.

4. Kebudayaan Islam

Pada Abad Pertengahan, tessellasi mencapai puncaknya dalam seni Islam. Pola geometris kompleks digunakan dalam dekorasi masjid dan bangunan lainnya. Para seniman Muslim sangat mahir dalam menciptakan pola yang berulang, yang tidak hanya memiliki nilai estetika tetapi juga spiritual.

5. Matematika Modern

Di era modern, tessellasi juga menjadi subjek penting dalam studi matematika, dengan penelitian tentang sifat-sifat poligon dan aplikasi dalam berbagai bidang seperti ilmu komputer dan desain.  

TOKOH YANG MENGGUNAKAN POLA TESSELLASI 

Banyak gambar seniman Belanda Maurits Cornelis (M.C.) Escher yang berkaitan dengan konsep matematis tentang ketidakterbatasan dan kontradiksi. Sementara konsep-konsep ini menghasilkan banyak tema, tessellasi bidang sering muncul secara khusus dalam karya Escher.

Tessellasi bidang adalah suatu konstruksi yang mengisi permukaan datar sepenuhnya dengan bentuk-bentuk geometris, yang biasanya disebut ubin. Escher sering mengeksplorasi tessellasi simetris yang dibentuk dengan menduplikasi dan mengatur ulang hanya satu ubin melalui translasi, rotasi, dan refleksi. Menurut perspektif matematis, konstruksi ini sering kali cukup kaku, tetapi Escher menemukan tessellasi yang lebih kompleks yang memberikan minat visual dan keindahan estetika. 

Tessellasi dalam arsitektur 

Tessellasi dalam arsitektur merupakan elemen penting yang menggabungkan estetika dan fungsi. Pola geometris yang teratur ini sering digunakan dalam desain fasade bangunan, menciptakan tampilan visual yang menawan sekaligus meningkatkan efek cahaya dan bayangan. Banyak bangunan bersejarah, terutama dalam arsitektur Islam, menampilkan tessellasi dalam ubin lantai dan dinding, memberikan kesan harmonis dan rapi. Selain itu, prinsip tessellasi juga diterapkan dalam struktur modern, seperti atap dan jendela, untuk menciptakan bentuk yang inovatif dan dinamis. Dengan memanfaatkan tessellasi, arsitek dapat menciptakan ruang yang tidak hanya menarik secara visual tetapi juga fungsional, memperkaya pengalaman pengguna dalam suatu bangunan.  

Tessellasi dalam ilmu material

Tessellasi dalam ilmu material berperan penting dalam memahami struktur dan sifat material pada tingkat mikroskopis. Pola tessellasi membantu ilmuwan dan insinyur dalam merancang dan menganalisis material komposit, di mana bentuk dan susunan partikel dapat memengaruhi kekuatan, ketahanan, dan sifat mekanis material tersebut. Dengan menggunakan prinsip tessellasi, peneliti dapat menciptakan model yang menggambarkan bagaimana material berinteraksi di tingkat atom dan molekul, serta bagaimana struktur tersebut dapat dioptimalkan untuk aplikasi tertentu. Selain itu, dalam pengembangan material baru, seperti bahan ringan dan kuat, desain tessellasi dapat meningkatkan efisiensi penggunaan bahan, sehingga menghasilkan produk yang lebih ramah lingkungan. Dengan demikian, tessellasi tidak hanya memberikan wawasan dalam ilmu material, tetapi juga membuka peluang inovasi dalam desain dan teknologi.  

Tessellasi di alam bebas  

"Rose des Sables"(Mawar Pasir), suatu formasi kristal gips. (Sumber: Wikipedia)

Tessellasi dalam alam bebas dapat ditemukan di berbagai aspek lingkungan, mencerminkan pola-pola geometris yang muncul secara alami. Contoh yang paling jelas adalah pada struktur kristal mineral, di mana atom atau molekul tersusun dalam pola yang teratur dan berulang, membentuk bentuk geometri yang menakjubkan. Selain itu, tessellasi juga terlihat dalam pola alami seperti sisik ikan, daun, dan bahkan formasi geologi, di mana bentuk dan tekstur saling melengkapi untuk menciptakan keseimbangan ekosistem. Dalam dunia hewan, beberapa spesies, seperti kupu-kupu dan ular, menunjukkan pola tessellasi pada kulit atau sayap mereka, yang berfungsi sebagai kamuflase atau untuk menarik pasangan. Keberadaan tessellasi di alam bukan hanya menambah keindahan visual tetapi juga menunjukkan efisiensi dan fungsi dalam interaksi organisme dengan lingkungan mereka. 

Kesimpulan 

Tessellasi menunjukkan bahwa pola geometris ini bukan hanya fenomena matematis, tetapi juga memiliki kehadiran yang signifikan dalam berbagai bidang, termasuk seni, arsitektur, ilmu material, dan alam. Tessellasi menciptakan keteraturan dan keindahan visual, sekaligus meningkatkan fungsi dan efisiensi dalam desain dan struktur. Dalam alam, tessellasi terlihat dalam bentuk-bentuk alami yang memperkuat keterkaitan antara organisme dan lingkungan mereka. Dengan demikian, studi tentang tessellasi tidak hanya memberikan wawasan tentang prinsip-prinsip geometris, tetapi juga menginspirasi inovasi dan pemahaman yang lebih dalam tentang dunia di sekitar kita.