Claim Missing Document
Check
Articles

Found 26 Documents
Search
Journal : eProceedings of Engineering

Studi Perancangan Dan Realisasi Sistem Desalinasi Air Laut Menggunakan Prinsip Capacitive Deionization (cdi) Yogi Januardi; Memoria Rosi; Ismudiati Puri Handayani
eProceedings of Engineering Vol 3, No 2 (2016): Agustus, 2016
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Capacitive Deionization (CDI) merupakan salah satu metoda pemisahan garam dari air laut. Proses ini menggunakan dua elektroda karbon yang diberi beda potensial sehingga mampu mengikat ion-ion garam berdasarkan prinsip gaya coulomb. Dalam proses ini, debit air garam yang melewati sel CDI akan mempengaruhi efektivitas serapan ion. Untuk itu dibutuhkan instrument yang mampu mengatur kecepatan aliran air garam. Penelitian ini bertujuan untuk membuat instrument pengatur debit air dalam orde ml/menit dengan harga yang terjangkau. Instrument yang digunakan untuk mengatur debit air garam adalah pompa peristaltik DC yang dikonfigurasikan dengan mikrokontroler arduino mega, keypad 4x3 dan h-bridge driver motor. Instrument yang dibuat dapat mengatur debit air garam dari 0-30 ml/menit. Aliran garam dilewatkan melalui sel CDI yang terbuat dari Norit : Grafit : PVA dan sel CDI yang terbuat dari karbon tempurung kelapa : Grafit : PVA dengan komposisi 8: 1: 1 dan dibuat dengan ukuran 3 cm x 3 cm. Debit yang digunakan dalam penelitian ini adalah 5 ml/menit, 10 ml/menit, 15 ml/menit. Pengukuran konduktivitas air garam dilakukan menggunakan Lutron YK-22CT. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa semakin besar debit air garam yang melewati sel CDI maka pengurangan kadar garam oleh sel CDI akan semakin kecil. Kata kunci : Capacitive deionization, Norit, Karbon tempurung kelapa, Pompa Peristaltik DC
Optimasi Pembuatan Sel Surya Tio2 Dengan Penyisipan Grafit JF. Zen; Ismudiati Puri Handayani; Memoria Rosi
eProceedings of Engineering Vol 3, No 2 (2016): Agustus, 2016
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Sel surya berbasis TiO2 menjadi perhatian karena produksi murah dan mudah. Walaupun efisiensi masih rendah dan kemampuan menyerapan cahayanya hanya 3,1 eV (spektrum ultraviolet). Sebagai solusi, karbon nanopartikel digunakan untuk meningkatkan kemampuan menyerap cahaya. Karbon nanopartikel ini biasanya mahal dan efisiensinya masih sekitar 4%. Untuk itu perlu digali sumber karbon yang lain yang lebih murah dan dieksplorasi efek terhadap peningkatan efisiensi. Pada penelitian ini dibuat sel surya berbasis TiO2 yang disisipi grafit berukuran mikro dengan metode doctor blade dan spin coating. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi sel surya tergantung pada massa grafit dan kecepatan putaran spin coating. Dengan menggunakan TiO2 sebesar 0,7 gram yang dilapiskan di atas FTO dan diberi elektrolit campuran PVA dan LiOH, efisiensi terbaik sebesar 0,06% tercapai pada saat massa grafit 0,4 gram. Penelitian menunjukan bahwa metode doctor blade dapat menghasilkan sel surya dengan efisiensi hampir sama dengan metode spin coating. Kata kunci: sel surya berbasis TiO2, grafit, spin coating
Alat Wet Lay Up Terkontrol Sederhana Dan Analisis Pengaruh Proses Lay Up Terhadap Sifat Mekanik Material Komposit Agus Jatmiko; Ismudiati Puri Handayani; Indra W. F
eProceedings of Engineering Vol 4, No 1 (2017): April, 2017
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Dalam tugas akhir ini dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh proses lay up   terhadap sifat mekanik material komposit yang terbuat dari fiberglass dan resin epoxy. Proses wet/hand lay up menghasilkan kecepatan dan tekanan yang tidak terkontrol banyak kekosongan resin (void)  yang muncul dan juga sifat mekanik yang dihasilkan rendah. Sementara itu proses dry lay up dengan menggunakan prepreg, menghasilkan sedikit void dan sifat mekanik yang lebih tinggi, tetapi memerlukan biaya produksi yang mahal. Berdasarkan studi yang telah dilakukan, penulis merancang sebuah alat  lay up sederhana untuk mengontrol kecepatan pada saat proses lay up untuk mengurangi munculnya void dan meningkatkan sifat mekanik. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa alat lay up yang dibuat dapat dikontrol kecepatannya mulai dari 2 cm/s sampai 4,2 cm/s dan dapat menghasilkan material komposit dengan jumlah void yang sedikit serta sifat mekanik yang baik. Pada saat kecepatan diatur sebesar 2 cm/s tensile strength yang dimiliki material yang dibuat dengan alat ini memiliki nilai 55,7 MPa lebih tinggi bila dibandingkan dengan dry lay up dan 106,04 MPa lebih tinggi bila dibandingkan dengan hand lay up. Sementara modulus Young menunjukkan peningkatan sekitar 1,8 MPa dan 5,44 MPa bila dibandingkan dengan dry lay up dan hand lay up. Semakin lambat kecepatan roller, semakin tinggi tensile strength yang dihasilkan. Kata kunci: dry layup, hand layup, kecepatan dan tekanan roller, tensile strength, modulus young
Karakterisasi Sifat Mekanik Dan Magnetik Pada Magnet Komposit Hybrid Bafe/ndfeb Dengan Matrix Polivinil Alkohol Dan Karboksimetil Selulosa Tita Oktavia Cahya Rahayu; Ismudiati Puri Handayani; Handoko Setyo Kuncoro
eProceedings of Engineering Vol 5, No 3 (2018): Desember 2018
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

ABSTRAK Bahan baku pembuatan magnet permanen Barium ferit (BaFe) sangat berlimpah di Indonesia, namun nilai remanensinya hanya sepertiga dari NdFeB. Pada penelitian ini, BaFe dipadukan dengan NdFeB (hybrid) menggunakan matrix PVA dan CMC sebagai pengikatnya (binder) untuk mendapatkan sifat mekanik dan magnetik yang lebih unggul dari pada BaFe murni. Pada penelitian ini, komposisi BaFe/NdFeB serta konsentrasi matrix PVA dan CMC divariasikan untuk mengetahui tren sifat mekanik dan magnetik yang dihasilkan. Komposisi BaFe/NdFeB divariasikan pada 7:3, 5:5 dan 3:7 dari massa total 2,5 gram. Selain itu, matrix PVA dan CMC masing-masing divariasikan pada konsentrasi 0,1 wt%, 1 wt%, dan 2 wt%. Keseluruhan variasi sampel tersebut dianalisis sifat mekaniknya yang meliputi citra sebaran partikel, densitas, dan nilai kuat tekan (compressive strength), serta sifat magnetiknya untuk mengetahui nilai parameter magnetik yang meliputi remanensi (Br), koersifitas (Hc) dan produk energi maksimum (BHmax) yang dihasilkan. Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian ini, penambahan komposisi NdFeB menyebabkan kenaikan nilai densitas dengan densitas tertinggi sebesar 5.1 g/cm3 dan kenaikan remanensi magnetik dengan kenaikan rata-rata sebesar 1 kG untuk setiap penambahan wt% serta peningkatan nilai kuat tekan compressive strength. Penambahan konsentrasi matrix baik PVA maupun CMC menyebabkan penurunan densitas dan remanensi magnetik. Namun, compressive strength yang dihasilkan berbanding lurus terhadap konsentrasi matrix yang ditambahkan Kata kunci: hybrid BaFe/NdFeB, matrix PVA, CMC,variasi komposisi, sifat mekanik, sifat magnetik Abstract The raw material for permanent magnets barium ferrite (BaFe) is very abundant in Indonesia. In this study, BaFe was combined with NdFeB (hybrid) using PVA and CMC matrices as bonded to obtain better mechanical and magnetic properties than pure BaFe. In this study, the composition of BaFe / NdFeB and the concentration of PVA and CMC matrices were varied to study the trends of the hybrid mechanical and magnetic properties. The variation of BaFe / NdFeB composition were 7: 3, 5: 5, and 3: 7 with total mass of 2,5 grams. In addition, each PVA or CMC matrix was varied at a concentration of 0,1 wt%, 1 wt%, and 2 wt%. The mechanical properties characterization includes particle distribution image, density calculation, and compressive strength measurement. The magnetic properties are studied by measuring the remanence (Br), coercivity (Hc) and maximum energy product (BHmax). The results showed that the addition of NdFeB increase the density with highest density of 5,1 g/cm3 , the magnetic remanence also increase with the average increase of 1 kG for each addition of wt% and also increase the compressive strength of BaFe/NdFeB hybrid sample. The addition of matrix concentration, for both PVA and CMC, decreases the sample density and magnetic remanence. However, the compressive strength were observed directly proportional to the addition of matrices concentration. Keywords: hybrid BaFe/NdFeB, PVA, CMC, matrix, composition of variation, mechanical properties, magnetic properties
Rancang Bangun Mini Plant Regenerative Braking Sebagai Sumber Daya Listrik Indra Maulana; Ismudiati Puri Handayani; Ahmad Qurthobi
eProceedings of Engineering Vol 3, No 3 (2016): Desember, 2016
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Sistem regenerative braking adalah cara untuk memperlambat kendaraan (pengereman) dengan menggunakan motor sebagai rem. Energi panas yang terbuang pada pengereman konvensional tidak akan terjadi pada sistem ini. Pada regenerative braking energi gerak dirubah menjadi energi listrik oleh motor yang difungsikan sebagai generator. Rancangan mini plant regenerative braking ini terdiri dari flywheel sebagai pengganti beban kendaraan, gear depan dan belakang sepeda yang dihubungkan dengan rantai sebagai sistem kopling, Motor Arus Searah (MAS) yaitu motor yang difungsikan sebagai generator, sumber putar dari motor bertorsi besar, dan seperangkat sistem kontrol yang akan menghentikan sumber putar secara otomatis sekaligus mengaktifkan generator sebagai rem. Proses pengereman dilakukan dengan cara menginjeksikan arus ke rotor generator yang menimbulkan medan magnet dengan arah melawan putarannya (rotor terkoneksi langsung dengan flywheel) sehingga putaran flywheel melambat. Dengan adanya putaran rotor dan medan magnet, maka akan timbul garis gaya fluks magnet yang akan menjadi sebab timbulnya gaya gerak listrik (GGL) induksi. Pada akhirnya, listrik yang dihasilkan akan disimpan pada baterai. Kata kunci: Regenerative braking, pengereman, sistem pengereman regereratif.
Modifikasi Ketebalan Lapisan Mos2 Menggunakan Metode Eksfoliasi Fasa Cair Arif Rivaldi; Memoria Rosi; Ismudiati Puri Handayani
eProceedings of Engineering Vol 5, No 3 (2018): Desember 2018
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak MoS2 berpotensi diaplikasikan pada flexible electronics dan divais optoelekronik. Pada penelitian ini, serbuk MoS2 dimodifikasi menggunakan metode eksfoliasi fasa cair berupa ultrasonikasi selama 60 jam di dalam NMP dan disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan putar 2000 rpm. Selanjutnya penelitian ini mempelajari efek perubahan konsentrasi MoS2 terhadap karakteristik flakes yang diperoleh. Selain itu, penelitian ini juga membandingkan efek penambahan NaOH. Karakterisasi ketebalan dilakukan dengan mendeposisikan flakes MoS2 di atas kaca dan diukur serapan cahayanya menggunakan cahaya tampak. Hasil pengamatan menunjukkan ketebalan rata-rata lapisan MoS2 berkisar antara 3 - 14 nm saat konsentrasi MoS2 divariasi 1 - 3 mg/ml tanpa NaOH. Penambahan NaOH dapat menurunkan ketebalan lapisan. Proses modifikasi 2 mg/ml MoS2 dengan 1 mg/ml NaOH menghasilkan ketebalan rata-rata sekitar 7 nm. Nilai tersebut lebih kecil dibandingkan hasil modifikasi tanpa NaOH yang memiliki ketebalan rata-rata lapisan sekitar 10 nm. Untuk mempelajari sifat optoelektronik, flakes MoS2 dideposisi di atas SiO2. Pengukuran arus dilakukan saat tegangan divariasi dari -3 V hingga 3 V dan intensitas cahaya divariasi 0 - 1000 W/m2. Hasil penelitian menunjukkan konduktivitas lapisan MoS2 di atas SiO2 dipengaruhi oleh konsentrasi serbuk MoS2 yang dimodifikasi, konsentrasi NaOH yang digunakan, dan konduktivitas SiO2. Peningkatan konsentrasi MoS2 menyebabkan konduktivitas lapisan di atas SiO2 semakin besar. Sebaliknya, peningkatan konsentrasi NaOH menyebabkan penurunan konduktivitas lapisan MoS2. Adanya perbedaan konduktivitas SiO2 yang digunakan menyebabkan konduktivitas lapisan MoS2 yang dieksfoliasi dengan NaOH menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan proses eksfoliasi tanpa NaOH. Selain itu, efek cahaya mengakibatkan konduktivitas lapisan MoS2 semakin tinggi. Kata kunci: Serbuk, MoS2, eksfoliasi fasa cair, flakes, lapisan, ketebalan, konduktivitas. Abstract MoS2 has a potential to be applied in flexible electronics and optoelectronic devices. In this study, MoS2 powder was modified using liquid phase exfoliation method in which the MoS2 powder diluted in NMP solvent is ultrasonicated for 60 hours and centrifuged for 30 minutes with a 2000 rpm rotational speed. We studied the effect of MoS2 and NaOH variation on the properties of the obtained flakes. The flakes thickness characterization is performed by depositing the MoS2 flakes onto a glass substrate and measuring the transmission of visible light which passed through the deposited sample. The results showed that the average thickness of MoS2 layers vary from 3 to 14 nm when the concentration of MoS2 are varied from 1 - 3 mg/ml without NaOH. The addition of NaOH reduces the layer thickness. Modification process of 2 mg/ml MoS2 with 1 mg/ml NaOH produces the average thickness of about 7 nm. This value is smaller compared to the one modified without NaOH which has an average layer thickness of about 10 nm. To study the optoelectronic properties, the MoS2 flakes were deposited on SiO2 substrate. The current was measured when the voltage was varied from -3 V to 3 V and light intensity is modified from 0 - 1000 W/m2. It is found that the conductivity of MoS2 layer on SiO2 was affected by the concentration of MoS2 powders, the concentration of NaOH, and SiO2 substrate conductivity. The increasing of MoS2 concentration increases the MoS2 layer conductivity. Whereas, the increasing of NaOH concentration decreases the conductivity of MoS2 layer. The difference of SiO2 substrate conductivity used in this experiment causes incorrect result, in which the conductivity of MoS2 exfoliated with NaOH has higher conductivity than the one exfoliated without NaOH. Furthermore, the increasing of light intensity increases the conductivity of MoS2 layer. Keywords: powder, MoS2, liquid phase exfoliation, flakes, layer, thickness, conductivity
Pengaruh Kandungan Tempurung Kelapa Terhadap Luas Permukaan Spesifik Karbon Nanopori Ian Ramadhani; Ismudiati Puri Handayani; Memoria Rosi
eProceedings of Engineering Vol 5, No 3 (2018): Desember 2018
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Karbon nanopori terdiri dari bahan padat berisi karbon dan rongga kosong (pori) [1] yang memiliki ukuran kurang dari 100 nm [2]. Beberapa pemanfaatan karbon nanopori antara lain sebagai bahan penyerap dan penyimpanan gas seperti gas CO2 [3] dan gas hidrogen [4], desalinasi [5], elektroda penyimpan energi [6], dan dapat menyerap ion logam uranium [7]. Untuk bahan elektroda kapasitor yang terbuat dari karbon nanopori, diperlukan karbon dengan porositas tinggi [8] dan memiliki volume pori total diatas 90% [9]. Salah satu sumber karbon adalah tempurung kelapa [10]. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis karbon nanopori berbahan dasar tempurung kelapa yang diambil dari lima tempat berbeda yaitu Pasar Suci, Pasar Gedebage, Pasar Kiaracondong, Pasar Caringin, dan Pasar Dayeuhkolot. Karakterisasi pori pada karbon nanopori dilakukan dengan metoda Nitrogen Isotherm Physisorption dan menghasilkan luas permukaan spesifik maksimum sebesar 891,212 m2/g dengan volum pori total 0,467 cc/g. Luas permukaan maksimum ini diperoleh dari tempurung kelapa Pasar Caringin dengan kandungan karbon sebesar 84,7418 %. Sedangkan karakterisasi sifat listrik dilakukan dengan Cyclic Voltammetry menggunakan elektroda yang terbuat dari campuran karbon nanopori, karbon black dan PVDF dengan perbandingan massa sebesar 8:1:1. Dari karakterisasi ini diperoleh kapasitansi maksimum sebesar 3,07 F/g dari tempurung kelapa Pasar Gedebage dengan kandungan karbon sebesar 83,1582 %. Dari kelima sampel yang diuji, tidak ada kaitan antara jumlah karbon pada permukaan karbon nanopori. Kata kunci: Karbon Nanopori, Luas Permukaan Spesifik, Kandungan Awal, Tempurung Kelapa Abstract Nanoporous carbon consists of a solid material containing carbon and an empty (pore) cavity [1] that has a size less than 100 nm [2]. Some of the utilization of nanoporous carbon is, for example, as an absorbent and storage material of gases such as CO2 [3] and hydrogen [4], desalination [5], energy storage electrodes [6], and can absorb uranium metal ions [7]. For capacitor electrode materials made of nanoporous carbon, carbon is required with high porosity [8] and has a total pore volume above 90% [9]. One of carbon source is a coconut shell [10]. In this research, nanoporous carbon synthesized from coconut shells that was taken from five different places: Pasar Suci, Pasar Gedebage, Pasar Kiaracondong, Pasar Caringin, and Pasar Dayeuhkolot. Pores characterization was done using Nitrogen Isotherm Physisorption method and yields a maximum specific surface area of 891,212 m2/g with total pore volume of 0,467 cc/g. This maximum specific surface area was obtained from coconut shells which was taken from Pasar Caringin consisting of 84,7418 % carbon. The characterization of electric property was conducted using Cyclic Voltammetry with nanoporous carbon, black karbon, and PVDF based electrode that has 8:1:1 mass ratio. From this characterization, a maximum capacitance of 3,07 F/g was obtained from Pasar Gedebage’s coconut shell that has 83,1582 % carbon. From all five samples, there was no relation between carbon percentage and nanoporous carbon’s specific surface area. Keywords: Nanoporous Carbon, Specific Surface Area, Initial Contents, Coconut Shell
Perancangan Dan Realisasi Sistem Manajemen Termal Baterai Lithium Ion Menggunakan Metode Pendinginan Semi Pasif Achmad Rifdatul Hisan; Ismudiati Puri Handayani; Reza Fauzi Iskandar
eProceedings of Engineering Vol 3, No 3 (2016): Desember, 2016
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Baterai adalah salah satu media penyimpan dan penyedia energi melalui reaksi kimia yang fungsi kerja dan umurnya dipengaruhi oleh suhu. Saat suhu meningkat dapat memberikan efek yaitu overcharge, short circuit, atau  bahkan ledakan pada baterai. Pada penelitian ini dirancang sistem manajemen termal baterai untuk dapat memantau pengaruh suhu terhadap kinerja baterai, serta mengurangi efek negatif suhu pada baterai. Sistem yang dibuat berupa purwarupa dengan pemanas yang terbuat dari paraffin sebagai phase change material (PCM) dan melibatkan kipas yang membantu distribusi panas. Selanjutnya purwarupa diuji dengan menggunakan pemanas listrik dengan daya 280 watt dan diimplementasikan pada baterai pack yang terdiri atas tiga dan enam baterai. Penyebaran panas secara konveksi paksa dilakukan dengan menggunakan kipas dengan putaran 4100 RPM dan 4500 RPM. Dari pengujian purwarupa dapat diketahui bahwa paraffin mulai berubah fasa pada suhu 40    . Sedangkan pada pengujian baterai, pada proses pengisian selama 5500 detik suhu terendah diperoleh sebesar 30     ketika penggunaan kipas 4100 rpm. Proses tersebut lebih cepat jika  menggunakan  kipas  4500  rpm  yaitu  pengujian  selama  6500  rpm  disuhu  27    .  Selain  itu,  proses pengosongan baterai tidak terlalu dipengaruhi oleh suhu. Permodelan dengan menggunakan MATLAB® menunjukkan  kecenderungan  yang  sama  dengan  hasil  eksperimen  dengan  selisih  sebesar  0.5  volt. Selanjutnya proses pemodelan distribusi panas dengan COMSOL®  menunjukkan bahwa sistem pendingin mencapai suhu yang lebih cepat dibanding eksperimen. Hasil ini menunjukkan bahwa proses konduksi dan konveksi paksa masih perlu dioptimalkan. Kata kunci: sistem manajemen termal, baterai lithium ion, MATLAB®, COMSOL®
Pengaruh Pengkondisian Temperatur Pada Produksi Benih Kentang Dengan Menggunakan Sistem Aeroponik Yudika Pratamanda; Ismudiati Puri Handayani; Ahmad Qurthobi
eProceedings of Engineering Vol 4, No 3 (2017): Desember, 2017
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Sistem pertanian aeroponik merupakan sistem pertanian yang menggunakan udara sebagai media pengganti tanah sebagai tempat tumbuh akar. Pada penelitian ini, telah dibuat sebuah instrumen yang mampu mengkondisikan temperatur ruang tumbuh akar tanaman pada sistem pertanian aeroponik dengan menggunakan Arduino. Sistem dirancang agar mampu memonitor perubahan suhu dan mendistribusikan nutrisi  menggunakan pompa melalui nozzle. Selain mendistribusikan nutrisi, air dingin didistribusikan juga secara bersamaan dengan nutrisi untuk menurunkan temperatur pada ruang tumbuh akar tanaman. Tanaman kentang dipilih sebagai tanaman percontohan dengan pertimbangan kentang dapat menjadi makanan alternatif pengganti nasi yang tingkat produksinya masih rendah. Sebagai pembanding, dibuat juga sistem aeroponik tanpa menggunakan pengkondisian tempertur dengan tujuan untuk mengetahui perbandingan antara keduanya. Temperatur rata-rata pada ruang tumbuh akar dengan menggunakan pengkondisian temperatur sebesar (21,35 ± 2,63) °C, tinggi rata-rata tanaman (102,75 ± 1,57) cm, jumlah umbi yang diproduksi sebanyak 185 umbi dengan jumlah umbi rata - rata pertanaman sebesar 17 umbi per tanaman. Untuk ruang tumbuh akar tanaman tanpa menggunakan pengkondisian temperatur memiliki temperatur rata – rata (23,09 ± 3,31) °C, tinggi rata – rata tanaman (98,38 ± 1,50) cm, dan jumlah umbi yang diproduksi sebanyak 168 umbi dengan jumlah umbi rata – rata pertanaman sebesar 8 umbi pertanaman. 
Rancang Bangun Alat Uji Tarik Untuk Karakterisasi Sifat Mekanik Dan Listrik Pada Material Konduktif Fleksibel Christo Sebastian Kristena; Ismudiati Puri Handayani; Indra Chandra
eProceedings of Engineering Vol 6, No 1 (2019): April 2019
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Elektronik fleksibel merupakan sebuah peranti elektronik yang memanfaatkan material konduktif atau semikonduktor yang dideposisi di atas substrat fleksibel. Karena bentuknya yang mudah diubah, elektronik fleksibel memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya, sebagai sensor elastis yang dapat diletakkan pada pakaian atau organ tubuh untuk memantau kinerja dari tubuh manusia dan perangkat yang dapat ditekuk. Sifat fleksibel ini dapat meningkatkan ketahanan dari sebuah rangkaian elektronik karena tidak mudah patah. Dalam mengaplikasikan elektronik fleksibel, perlu diperhatikan pengaruh tarikan mekanik terhadap sifat mekanik dan listrik bahan tersebut. Substrat elastis harus dipilih yang mampu mempertahankan sifat elastisitasnya. Selain itu elemen konduktif yang dideposisi di atas substrat fleksibel harus dijaga agar secara fisis tidak rusak dan masih memiliki sifat listrik yang sama meskipun sudah mengalami tarikan mekanik berkali-kali. Mempertimbangkan hal ini, telah dirancang dan dikembangkan alat uji tarikan pada material konduktif fleksibel untuk mempelajari sifat mekanik material dan hubungan antara sifat mekanik dengan sifat listrik dari material tersebut. Bagian bidang penarik pada alat uji tarikan ini dibuat dengan dimensi 15 x 8 x 3 cm sehingga dapat diintegrasikan dengan alat uji lain seperti mikroskop yang dapat digunakan untuk mengamati perubahan fisik bahan yang diuji. Hasil pengujian tanpa beban, menunjukkan bahwa alat mampu memberikan gaya maksimum sebesar 26,59 N dan bergeser secara simetris sebesar 40,00 mm pada saat gaya maksimum diterapkan. Gaya dapat divariasi dengan resolusi sebesar 0,14 N sedangkan pergeseran memiliki resolusi sebesar 0,02 mm. Pengujian alat untuk mengkarakterisasi substrat polyethylene terephthalate (PET) dengan ukuran 6,50 x 3,80 x 0,17 mm menunjukkan alat mampu memberikan gaya maksimum sebesar 2,16 N dengan variasi terkecil 0,14 N serta pergeseran maksimum sebesar 0,16 mm dan variasi pergeseran terkecil 0,01 mm. Pada saat elemen konduktif pasta perak dideposisi di atas PET dan diuji dengan alat ini, diperoleh informasi bahwa resistansi relatif stabil pada saat material ditarik dengan regangan 0,10 % dan bertambah hingga sekitar 10,00  pada saat penarikan dengan besar regangan 1,00%. Hasil karakterisasi dua elemen konduktif yang berbeda resistansi juga memperlihatkan bahwa material yang lebih konduktif cenderung lebih stabil terhadap tarikan mekanik. Kata Kunci : Alat uji tarikan, flexible electronics, material konduktif fleksibel Abstract Flexible electronics is an electrical device using flexible substrate in which a conductive or a semiconducting material is deposed on it. Due to the capability of changing its geometry, flexible electronics has many applications, such as elastic sensor or bendable devices that can be put on clothing or human’s organ to examine human body performance. To apply flexible electronics into devices, it is important to understand the effects of mechanical tensile force to the mechanical and electrical properties of the material. The material should be able to maintain its elasticity, physical properties, as well as electrical properties after experiencing mechanical tensile forces for many times. Considering to this issue, a mechanical test instrument has been designed and built to characterize the mechanical properties of flexible conductive material and to study the correlation between mechanical and electrical properties of the material. The instrument is connected to digital microscope so that any physical changes of the material including any possible damages after mechanical stretches are observed. The instrument is able to generate a maximum force of 26.59 N and a maximum displacement of 40,00 mm. The smallest variation of the mechanical force and displacement are 0.14 N and 0.02 mm, respectively. The instrument is able to generate a maximum force of 2.16 N on 6.50 x 3.80 x 0.17 mm PET. This force triggers a maximum stretch of 0.13 mm. The smallest stretch is 0.01 mm. This mechanical stretch affects the material resistance. The resistance of silver paste deposed on top of PET is observed to be relatively constant when 0,10% strain is applied. However, this resistance changes about 10,00  when 1,00% strain is applied. Less resistive material is observed to be more stable against the mechanical strain. Keywords: Conductive material, flexible electronics, PET, tensile test instrument