Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr....
Transcript of Munaji 1111201706 Pembimbing : Prof. Dr. Darminto, M · Munaji. 1111201706. Pembimbing : Prof. Dr....
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.