Munaji

1111201706

Pembimbing :

Prof. Dr. Darminto, M.Sc

Surabaya, 12 Juli 2013

Program Pascasarjana Fisika FMIPA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Tesis

Isi Presentasi

1. Pendahuluan

2. Tinjauan Pustaka

3. Metodologi

4. Hasil dan Pembahasan

5. Kesimpulan dan Saran

1. Pendahuluan (1)

HidrogelPVA

Partikelmagnetik

Ferogel

1. Pendahuluan (2)

Potensi aplikasi :

Artificial muscles

Switch on-off

Soft actuator

Hyperthermia

1. Pendahuluan (3)

Problem :

pengaruh PVA : air dan konsentrasi ferit terhadap sifatmagnetoelastis ?

Pengaruh waktu dan jumlah siklus freezing-thawing?

Bagaimana perubahan sifat magneto-elastis seiringberjalannya waktu.

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)

2. Tinjauan Pustaka (3)

Ferogel Ferogel = hidrogel (matiks) + partikel magnetik (filer)

Rantai polimer

Partikel magnetik

(Goiti, 2007)

Ferogel …

R. Hernandez (200.) :

Hidrogel : PVA + air

Freezing : - 32oC dalam cryostat (15h)

Thawing : suhu ruang (5h)

Ramanujan & Lao :

Hidrogel : PVA + air

Freezing : -

Thawing : -

Ferogel …

P.J.R. Hernandez (200.) :

Hidrogel : PVA + DMSO

Freezing : - 25oC (16h)

Thawing : 25oC (8h)

E. Goiti :

Hidrogel : PVA + air

Freezing : nitrogen cair (30m)

Thawing : suhu ruang (30m)

Ferogel …

Rahmawati (2008):

Hidrogel : PVA/GDA + air

Freezing : -

Thawing : -

Sunaryono (2008):

Hidrogel : PVA + air

Freezing : - 8oC dalam freezer(15m)

Thawing : suhu ruang (15m)

Sifat Magneto-elastis Ferogel …

(Ramanujan, 1997)

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

Konsentrasi Fe3O4 (%)

Med

an

Mag

net

(mT

)

Fe3O4 Mikron

Fe3O4 Nano

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2 4 6 8 10 12

Konsentrasi Fe3O4 (%)

Med

an

Mag

net

(mT

)

(Sunaryono, 2008)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Konsentrasi Fe3O4(%)

Med

an

Mag

net

(mT

)

Fe3O4 Mikron

Fe3O4 Nano

(Sunaryono, 2008)

Histeresis simpangan

(Sunaryono, 2008)

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10

Kuat Arus Listrik (A)

Sim

pan

gan

(m

m)

a

b

c

d

e

Histeresis pemuluran

Fe3O4 mikron

( a )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kuat Arus Listrik (A)

Pem

ulu

ran

(m

m)

( b )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kuat Arus Listrik (A)

Pem

ulu

ran

(m

m)

Fe3O4 nano (Ramanujan, 2006)

3. Metodologi

PVA

aquades

Magnetic stirrer

1000 rpm

70-90 Chidrogel

Hidrogel

Fe3O4

Freezing-thawing ferogel

Karakterisasisifat magneto-

elastis

3. Metodologi

Variasi perbandingan PVA – aquades.

Variasi konsentrasi Fe3O4

SampelPerbandingan

PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel

1 13 - 100 10 4 PA.13

2 18 - 100 10 4 PA.18

3 23 - 100 10 4 PA.23

4 28 - 100 10 4 PA.28

5 33 - 100 10 4 PA.33

SampelPerbandingan

PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel

1 23 - 100 5 4 FE.5

2 23 - 100 7.5 4 FE.7

3 23 - 100 10 4 FE.10

4 23 - 100 12.5 4 FE.12

3. Metodologi

Sampel dengan variasi jumlah siklus F-T

Sampel dengan variasi waktu F dan T

SampelPerbandingan

PVA : Aquades% Fe3O4 Siklus F-T Kode sampel

1 23 - 100 10 4 FT.4

2 23 - 100 10 8 FT.8

3 23 - 100 10 12 FT.12

Sampe

l

Perbandingan

PVA : Aquades% Fe3O4 Waktu F-T Siklus F-T Kode sampel

1 23 - 100 10 0.5 - 0.5 4 FT.4A

2 23 - 100 10 1.0 - 0.5 4 FT.4B

3 23 - 100 10 1.5 - 0.5 4 FT.4C

4 23 - 100 10 2.0 - 0.5 4 FT.4D

5 23 - 100 10 2.5 - 0.5 4 FT.4E

4. Hasil dan Pembahasan

4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Efek Komposisi PVA : aquades

No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)

1 13.100.10.4 67,18

2 18.100.10.4 69,96

3 23.100.10.4 61,23

4 28.100.10.4 119,10

5 33.100.10.4 221,20

4.1 Efek Komposisi PVA : aquades

4.1 Efek Komposisi PVA : aquades

4.2 Efek Konsentrasi Ferit

No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)

1 23.100.5.4 60,54

2 23.100.7.4 60,94

3 23.100.10.4 61,23

4 23.100.12.4 61,59

4.2 Efek Konsentrasi Ferit

4.2 Efek Konsentrasi Ferit

4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

No Sampel Modulus Elastisitas (Pa)

1 23.100.10.4 61,23

2 23.100.10.8 535,2

3 23.100.10.12 267,00

4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

4.3 Efek Jumlah Siklus freezing-thawing

4.4 Efek Waktu freezing-thawing

No Sampel

Modulus Elastisitas

(Pa)

1 23.100.10.4A 61,23

2 23.100.10.4B 471,70

3 23.100.10.4C 363,50

4 23.100.10.4D 363,00

5 23.100.10.4E 297,70

4.4 Efek Waktu freezing-thawing

5. Kesimpulan dan Saran5.1 Kesimpulan1. 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% Fe3O4, dan 4 siklusfreezing-thawing (30 menit-30 menit) menunjukkan perilaku pemulurandan penyimpangan yang lebih stabil.

3. Ferogel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 10 wt% Fe3O4, 4 siklusfreezing-thawing (90 menit-30 menit) menunjukkan perilaku simpanganyang lebih stabil, tetapi tidak stabil pada perilaku pemuluran. Hal yang samajuga terjadi pada sampel dengan komposisi PVA : aquades 23 : 100, 12 wt% Fe3O4, 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 bahanferomagnetik yang terkandung di dalamnya.

5. Kesimpulan dan Saran

5.2 Saran

1. Perlu diteliti penggunaan bahan pelarut polimerselain aquades, dan bahan polimer selain PVA.

2. Untuk aplikasi lebih lanjut, sebaiknya ferogelditempatkan pada suhu rendah, atau dicelupkanpada cairan tertentu yang dapat mencegahberkurangnya kandungan air di dalam ferogel.