BaBe - Panduan Lengkap Struktur dan Sifat Kayu: Anatomi, Fisik, dan Mekanik | mediaindonesia.com

KAYU bukan sekadar material kuno. Pada 2026, kayu kembali menjadi primadona sebagai material konstruksi masa depan (mass timber) karena sifatnya yang terbarukan dan mampu menyimpan karbon.

Namun, untuk memanfaatkan kayu secara optimal, baik untuk struktur bangunan tahan gempa maupun furnitur presisi, pemahaman mendalam mengenai struktur anatomi dan sifat dasarnya adalah mutlak.

Sebagai material biologis yang kompleks, kayu memiliki karakteristik unik yang tidak dimiliki beton atau baja. Berikut bedah tuntas mengenai struktur dan sifat kayu yang disusun oleh tim redaksi MI-Studio.

Baca juga : Penemuan Struktur Kayu Tertua di Zambia, Buktikan Kecerdasan Nenek Moyang Manusia

1. Struktur Anatomi Kayu (Makroskopis)

Secara kasat mata (makroskopis), penampang melintang batang pohon memperlihatkan lapisan-lapisan penyusun yang memiliki fungsi fisiologis berbeda. Berikut adalah anatomi dasar yang wajib diketahui:

Bagian Kayu Fungsi & Karakteristik Kulit Luar (Outer Bark) Lapisan mati yang keras, berfungsi sebagai pelindung mekanis dari serangan hama, api, dan kekeringan. Kambium (Cambium) Lapisan tipis jaringan hidup yang aktif membelah. Ke arah luar membentuk kulit, ke arah dalam membentuk kayu (xilem). Inilah "pabrik" pertumbuhan diameter pohon. Kayu Gubal (Sapwood) Bagian kayu yang lebih muda, berwarna terang, dan berisi sel-sel hidup. Fungsinya mengangkut air dan hara dari akar ke daun. Biasanya kurang awet dibanding kayu teras. Kayu Teras (Heartwood) Bagian tengah yang lebih tua, umumnya berwarna gelap, dan sel-selnya sudah mati. Berisi zat ekstraktif (tanin, resin) yang membuatnya lebih awet dan kuat secara mekanis. Lingkaran Tahun (Growth Rings) Pola lingkaran konsentris akibat perbedaan pertumbuhan musim hujan (sel besar/dinding tipis) dan kemarau (sel kecil/dinding tebal). Indikator umur pohon.

2. Struktur Mikroskopis: Softwood vs Hardwood

Di bawah mikroskop, struktur sel kayu menentukan klasifikasi botani dan penggunaannya:

Kayu Daun Jarum (Softwood/Gymnospermae): Strukturnya sederhana dan seragam. 90%-95% terdiri dari sel trakeid yang berfungsi ganda sebagai penguat dan pengangkut air. Contoh: Pinus, Agathis.
Kayu Daun Lebar (Hardwood/Angiospermae): Strukturnya lebih kompleks. Memiliki vessel (pembuluh/pori) khusus untuk transportasi air dan serat (fiber) khusus untuk kekuatan. Contoh: Jati, Meranti, Mahoni.

Catatan Ahli: Istilah Softwood dan Hardwood adalah istilah botani, bukan indikator mutlak kekerasan kayu. Ada kayu softwood yang keras (seperti Yew), dan ada hardwood yang sangat lunak (seperti Balsa).

3. Sifat Fisik Kayu

Sifat fisik berkaitan dengan kondisi air, berat, dan perubahan dimensi kayu.

A. Higroskopisitas (Hygroscopic)

Kayu bersifat higroskopis, artinya ia selalu berusaha menyeimbangkan kadar airnya dengan kelembapan udara sekitarnya.

Menyerap uap air: Kayu akan mengembang (swelling) jika lingkungan lembap.
Melepas uap air: Kayu akan menyusut (shrinkage) jika lingkungan kering.

Hal ini menuntut proses Kiln Dry (pengeringan) yang tepat sebelum kayu diolah menjadi mebel agar tidak pecah atau melengkung. B. Anisotropi (Penyusutan tidak Seragam)

Kayu memiliki sifat berbeda pada arah yang berbeda. Penyusutan terbesar terjadi pada arah Tangensial (searah lingkaran tahun), diikuti Radial (jari-jari), dan penyusutan terkecil pada arah Longitudinal (searah batang). Perbedaan rasio penyusutan ini yang sering menyebabkan kayu melengkung (cupping).

C. Berat Jenis (Density)

Indikator utama kualitas kayu. Semakin tinggi berat jenisnya, umumnya semakin tebal dinding selnya, semakin kuat kayunya, sehingga semakin sulit pengerjaannya.

Contoh: Kayu Ulin (BJ > 1.0) akan tenggelam di air. Sedangkan Sengon (BJ 0.3) mengapung ringan.

4. Sifat Mekanik Kayu

Bagi insinyur sipil dan arsitek, sifat mekanik adalah parameter utama untuk perhitungan beban:

Keteguhan Tarik (Tensile Strength): Kekuatan menahan gaya tarikan. Kayu sangat kuat pada tarikan sejajar serat.
Keteguhan Tekan (Compression Strength): Kekuatan menahan beban tumpuan. Penting untuk tiang atau kolom bangunan.
Keteguhan Geser (Shear Strength): Kemampuan menahan gaya yang membuat serat kayu bergeser satu sama lain.
Keteguhan Lentur (Bending Strength/MOE & MOR): Kekuatan menahan beban yang membuatnya melengkung. Ini parameter vital untuk balok lantai atau kuda-kuda atap.

5. Sifat Kimia Kayu

Secara kimiawi, kayu tersusun atas tiga komponen polimer utama:

Selulosa (40-50%): Rantai panjang polimer glukosa yang memberikan kekuatan tarik (seperti tulangan baja pada beton).
Hemiselulosa (20-30%): Polimer penghubung antara selulosa dan lignin.
Lignin (20-30%): Zat perekat alami yang kaku dan keras, memberikan kekuatan tekan (seperti semen pada beton).

Kesimpulan:
Memahami kayu berarti memahami keseimbangan antara air dan struktur selnya. Kunci keberhasilan penggunaan kayu--baik untuk kerajinan maupun konstruksi gedung bertingkat--terletak pada pemilihan jenis kayu dengan Berat Jenis yang sesuai dan pengendalian Kadar Air yang presisi.