KINCIR air atau noria di Fayyoum, Mesir, adalah sebahagian kecil pembaharuan yang berlaku pada zaman kegemilangan empayar Islam yang menjana pertumbuhan penduduk di kawasan pedalaman daripada tradisi nomad kepada penempatan tetap.
Di bawah empayar Islam, perkembangan sistem saliran diperbaiki sehingga tidak lagi bergantung kepada tenaga manusia atau haiwan
Mekanisme kejuruteraan inilah melahirkan istilah baru, ‘automata’ atau automatik yang bermakna berjalan dengan sendiri oleh tabii alam.
Menerusi mekanisma itu, penggunaan air dibentuk dalam dwifungsi, arus air menjadi penolak alat takungan ke kedudukan atas berulang kali dengan bantuan graviti, sambil saliran air disalurkan untuk keperluan diri dan tanaman.
Ilmu pengetahuan dan ciptaan kincir air yang kemudiannya memberi inspirasi kepada bidang kejuruteraan moden ini adalah hasil kepakaran tokoh terkenal, Al-Jazari atau nama sebenarnya Badi Al-Zaman Abullezz Ibn Alrazz Al-Jazari.
Beliau digelar Al-Jazari mengambil sempena nama tempat kelahirannya di Al-Jazira, sebuah wilayah yang terletak di antara Tigris dan Efrat, Iraq.
Kegemilangan Al-Jazari adalah hasil manuskrip beliau berjudul ‘Kitab fi ma’rifat al-hiyal al-handasiyya’ yang bermaksud ‘buku mengenai ilmu alat mekanikal yang bijak’.
Manuskrip itu menjadi bukti catatan terawal penggunaan engkol, piston dan injap yang digunakan untuk menghasilkan produk yang menjadi kegunaan harian masyarakat pada waktu itu seperti mesin pengepam air.
Sememangnya masyarakat dulu memang sudah lama memanfaatkan peralatan untuk mendapatkan air menggunakan shaduf, alat yang terdiri daripada blok panjang diletakkan antara dua tiang dengan blok kayu mendatar.
Peralatan lain ialah saqiya, di mana mekanisma tengahnya terdiri dari dua gigi dan mesin itu menggunakan tenaga haiwan seperti unta atau keldai.
Ilmuwan Muslim melakukan penyelidikan mengenai peralatan berkenaan untuk mendapatkan hasil lebih memuaskan termasuk Al-Jazari yang merintis jalan menghasilkan mesin mengepam air.
Salah satu alat mekanikal utk mengambil air rekaan AL-Jazari
Dua mesin pertama ciptaannya adalah hasil pengubahsuaian shaduf dan yang ketiga saqiya di mana tenaga air digunakan menggantikan tenaga binatang.
Mesin yang sama seperti saqiya di letakkan di sungai Yazid di Damsyik bagi kegunaan rumah sakit yang terletak berdekatan sungai itu.
Hasil ciptaannya kelima ialah mesin yang menggunakan engkol, alat yang menghasilkan gerakan berterusan dan penemuan itu berjaya mencipta sejarah kerana engkol adalah peralatan mekanik paling penting bagi orang Eropah awal abad ke-15.
Al-Jazari mengembangkan mesin engkol yang dihubungkan dengan sistem rod pada mesin pengepam air dan ini dilakukan beliau pada 1206.
Beliau juga menghasilkan mesin yang digerakkan oleh air bagi menggerakkan piston yang saling berhubungan dengan paip penyedut pada dan ia adalah contoh prinsip double acting yang pertama.
Al Jazari kemudian mengumpulkan semua hasil karyanya berkaitan bidang teknikal yang lengkap dengan maklumat dari segi teori dan praktikal dalam buku berjudul Al-Jami Baim Al-Ilm wal Amal Al-Nafi Fi Sinat’at Al Hiyal.
Reproduksi Jam Gajah setinggi 8.5m rekaan al-Jazari kini dipamerkan di Ibn Battuta Mall, Dubai.
Berkat kemampuan mekaniknya, al-Jazari tercatat mampu merakit beberapa jenis jam air. “Salah satunya, sebuah jam dengan tenaga air yang tingginya satu meter dan lebarnya satu setengah meter. Jam itu berhasil direkonstruksi di Museum Ilmu Pengetahuan tahun 1976,” ungkap Donald Routledge Hill dalam karyanya A History of Engineering in Classical and Medieval Times.
Al-Jazari juga mampu membuat jam air berbentuk gajah. Bahkan, jam buatan al-Jazari sudah mampu menghasilkan suara. Dalam manuskrip al-Jazari, jam itu merupakan jam terawal yang menggunakan flow regulator, sebuah sistem tutup-lubang dan sebuah otomaton seperti sebuah jam burung.
“Jam ini merupakan jam pertama dengan reaksi otomatis dalam interval waktu. Jam ini menggunakan sebuah robot manusia (humanoid) yang membentur gembreng dan sebuah robot burung mekanik secara otomatis bersiul. Jam air ini juga dikenal sebagai jam pertama yang bisa merekam waktu secara akurat untuk menyesuaikan lamanya hari yang tidak sama sepanjang tahun,” imbuh al-Hassan dan Hill.
Rancangan jam air buatan al-Jazari juga diakui sangat bagus. ”Jam al-Jazari penuh dengan ide-ide dan teknik-teknik yang penting bagi sejarah perancangan mesin,” kata al-Hassan dan Hill.
Karyanya berbeza dengan karya ilmuwan lain kerana beliau memberi penerangan terperinci mengenai ilmu mekanikal yang mengandungi 50 peralatan yang dibahagikan kepada enam kategori.
Antaranya, jam air, alat mencuci tangan dan mesin pengepam air. Jam air adalah hasil kerja gemilang Al-Jazari yang dikagumi pada acara World of Islam Festival pada 1976.
Karya beliau juga dianggap sebagai sebuah manuskrip terkenal di dunia dan menjadi teks penting untuk mempelajari sejarah teknologi kerana dilengkapi ilustrasi menakjubkan.
Dengan karya gemilangnya, ilmuwan dan jurutera Islam yang mengabadikan diri di istana Artuqid di bawah naungan Sultan Nasir al-Din Mahmoud telah membawa masyarakat Islam pada abad ke-12 kepada kejayaan.
Jurutera Inggeris, Donald Hill yang tertarik dengan karya Al-Jazari menterjemahkan bukunya pada 1974.
Pendekatan Al-Jazari yang menjadi asas kepada perkembangan teknologi industri pada abad ke-18, diakui pakar tempatan, pensyarah dan juga penyelidik Fakulti Kejuruteraan Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), Prof Dr Wan Ramli Wan Daud.
Beliau bersama kumpulannya berjaya mencipta enjin menggunakan tenaga sel kimia berkuasa 200 watt bagi menggerakkan motosikal.
Menurut Wan Ramli, apa yang diperlukan sekarang ialah menyuntik semula semangat yang dijelmakan oleh ilmuwan seperti Al-Jazari, dengan menghasilkan ciptaan untuk kesejahteraan sejagat.