Munaji Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc

Transkripsi

1 Tesis Munaji Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M.Sc Program Pascasarjana Fisika FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Surabaya, 12 Juli 2013

2 Isi Presentasi 1. Pendahuluan 2. Tinjauan Pustaka 3. Metodologi 4. Hasil dan Pembahasan 5. Kesimpulan dan Saran

3 1. Pendahuluan (1) Hidrogel PVA Partikel magnetik Ferogel

4 1. Pendahuluan (2) Potensi aplikasi : Artificial muscles Switch on-off Soft actuator Hyperthermia

5 1. Pendahuluan (3) Problem : pengaruh PVA : air dan konsentrasi ferit terhadap sifat magnetoelastis? Pengaruh waktu dan jumlah siklus freezing-thawing? Bagaimana perubahan sifat magneto-elastis seiring berjalannya waktu.

6 Hidrogel Struktur hidrogel PVA hasil freezing-thawing : Sifat-sifatnya tergantung pada : berat molekul dari polimer, konsentrasi dari larutan PVA, suhu dan waktu freezing-thawing, jumlah siklus freezing-thawing (Hassan, 2000)

7 2. Tinjauan Pustaka (3) Ferogel Ferogel = hidrogel (matiks) + partikel magnetik (filer) Rantai polimer Partikel magnetik (Goiti, 2007)

8 Ferogel R. Hernandez (200.) : Hidrogel : PVA + air Freezing : - 32 o C dalam cryostat (15h) Thawing : suhu ruang (5h) Ramanujan & Lao : Hidrogel : PVA + air Freezing : - Thawing : -

9 Ferogel P.J.R. Hernandez (200.) : Hidrogel : PVA + DMSO Freezing : - 25 o C (16h) Thawing : 25 o C (8h) E. Goiti : Hidrogel : PVA + air Freezing : nitrogen cair (30m) Thawing : suhu ruang (30m)

10 Ferogel Sunaryono (2008): Hidrogel : PVA + air Freezing : - 8 o C dalam freezer(15m) Thawing : suhu ruang (15m) Rahmawati (2008): Hidrogel : PVA/GDA + air Freezing : - Thawing : -

11 Medan Magnet (mt) Medan Magnet (mt) Medan Magnet (mt) Sifat Magneto-elastis Ferogel Konsentrasi Fe3O4 (%) Konsentrasi Fe3O4 (%) Fe3O4 Mikron Fe3O4 Nano (Ramanujan, 1997) (Sunaryono, 2008) Fe3O4 Mikron Fe3O4 Nano Konsentrasi Fe3O4(%) (Sunaryono, 2008)

12 Simpangan (mm) Histeresis simpangan a b c d e Kuat Arus Listrik (A) (Sunaryono, 2008)

13 Pemuluran (mm) Pemuluran (mm) Histeresis pemuluran Kuat Arus Listrik (A) ( a ) Fe3O4 mikron Kuat Arus Listrik (A) ( b ) Fe3O4 nano (Ramanujan, 2006)

14 3. Metodologi PVA Magnetic stirrer 1000 rpm C hidrogel aquades Hidrogel Freezingthawing ferogel Karakterisasi sifat magnetoelastis Fe3O4

15 3. Metodologi Variasi perbandingan PVA aquades. Sampel Perbandingan PVA : Aquades % Fe 3 O 4 Siklus F-T Kode sampel PA PA PA PA PA.33 Variasi konsentrasi Fe 3 O 4 Sampel Perbandingan PVA : Aquades % Fe 3 O 4 Siklus F-T Kode sampel FE FE FE FE.12

16 3. Metodologi Sampel dengan variasi jumlah siklus F-T Sampel Perbandingan PVA : Aquades % Fe 3 O 4 Siklus F-T Kode sampel FT FT FT.12 Sampel dengan variasi waktu F dan T Sampe l Perbandingan PVA : Aquades % Fe 3 O 4 Waktu F-T Siklus F-T Kode sampel FT.4A FT.4B FT.4C FT.4D FT.4E

17 4. Hasil dan Pembahasan

18

19 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Efek Komposisi PVA : aquades No Sampel Modulus Elastisitas (Pa) , , , , ,20

20 4.1 Efek Komposisi PVA : aquades

21 4.1 Efek Komposisi PVA : aquades

22 4.2 Efek Konsentrasi Ferit No Sampel Modulus Elastisitas (Pa) , , , ,59

23 4.2 Efek Konsentrasi Ferit

24 4.2 Efek Konsentrasi Ferit

25 4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing No Sampel Modulus Elastisitas (Pa) , , ,00

26 4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

27 4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

28 4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

29 4.4 Efek Waktu freezing-thawing No Sampel Modulus Elastisitas (Pa) A 61, B 471, C 363, D 363, E 297,70

30 4.4 Efek Waktu freezing-thawing

31 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 1. Sifat magneto-elastis ferogel dengan bahan dasar PVA dan aquades secara umum kurang stabil terhadap perubahan waktu. 2. Ferogel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 10 wt% Fe 3 O 4, dan 4 siklus freezing-thawing (30 menit-30 menit) menunjukkan perilaku pemuluran dan penyimpangan yang lebih stabil. 3. Ferogel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 10 wt% Fe 3 O 4, 4 siklus freezing-thawing (90 menit-30 menit) menunjukkan perilaku simpangan yang lebih stabil, tetapi tidak stabil pada perilaku pemuluran. Hal yang sama juga terjadi pada sampel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 12 wt% Fe 3 O 4, 4 siklus freezing-thawing (30 menit-30 menit). 4. Sifat magneto-elastis ferogel tidak selalu linier dengan sifat elastisitasnya, menunjukkan bahwa deformasi oleh medan magnet bersifat lebih kompleks. Perilaku histeresis ferogel bukanlah konsekuensi dari histeresis dari bahan feromagnetik yang terkandung di dalamnya.

32 5. Kesimpulan dan Saran 5.2 Saran 1. Perlu diteliti penggunaan bahan pelarut polimer selain aquades, dan bahan polimer selain PVA. 2. Untuk aplikasi lebih lanjut, sebaiknya ferogel ditempatkan pada suhu rendah, atau dicelupkan pada cairan tertentu yang dapat mencegah berkurangnya kandungan air di dalam ferogel.