Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Optimalisasi morfologi dan kristalinitas TiO2 nanotubes (TNT) yang difabrikasi pada permukaan Ti6Al4V dengan metode anodisasi dan dikristalisasi menggunakan variasi metode, yaitu pemanasan menggunakan furnace yang dialiri udara dengan variasi suhu operasi 500° - 800°C dan metode hydrothermal treatment dengan variasi suhu 150°-200°C selama 3 jam telah dilakukan. Hasil karakterisasi pada sampel menunjukkan adanya peralihan fase kristal dari anatase menjadi rutile pada rentang suhu 600°C - 650°C dengan ukuran kristal rata-rata pada setiap variasi adalah 18 nm. Hasil uji pembentukan biofilm secara in vitro dengan bakteri Streptococcus mutans menunjukkan sampel Ti6Al4V/TNT yang dikristalisasi pada suhu 600°C memiliki kinerja fotokatalitik yang paling baik, dengan hasil sebesar 21% konsentrasi bakteri yang menempel pada plat Ti6Al4V/TNT dibandingkan dengan model kontrol pada jam ke-24 pengukuran. Hasil ini menunjukkan sampel Ti6Al4V/TNT dengan suhu kristalisasi 600°C merupakan kondisi optimum untuk menghambat pembentukan biofilm dalam penelitian ini. Kinerja fotokatalitik pada bahan Ti6Al4V/TNT berpotensi untuk ditingkatkan menggunakan kombinasi teknologi lainnya.

---

Morphology and crystalinity optimalization of TiO2 nanotubes (TNT) on Ti6Al4V using anodization method and various crystalization method (heat treatment by furnace within air stream at 500°-800°C and heat treatment using hydrothermal treatment method at 150°-200°C) had been done.

Characterizations of the samples show that there are a crystal phase changing from anatase to rutile at 600°-650°C in heat treatment using furnace, with 18 nm for crystal size in average.

Biofilm's test exhibit that Ti6Al4V/TNT sample that crystalized at 600°C has the best performance in inhibiting biofilm formation, which can achieve 19% of biofilm concentration on the material, compared to the control.

The result show that Ti6Al4V/TNT that crystalized at 600°C has the optimum morpholgy and crystalinity to inhibit the biofilm formation. The modified Ti6Al4V has great potential in biomedical application, due to its photocatalytic performance and TiO2 characteristics that can be combined with others technology to make better implants."

"Modifikasi permukaan Ti6Al4V dengan fabrikasi TiO2 nanotubes menggunakan metode anodisasi dan uji pembentukan biofilm telah dilakukan. Hasil anodisasi yang diperoleh dikalsinasi pada suhu 5000C dengan aliran udara tekan. Hasil beberapa karakterisasi yang dilakukan diperoleh nilai energi celah pada Ti6Al4V yang telah dimodifikasi sekitar 3,3 eV dengan ukuran kristal 6,72 nm dan komponen V tidak terdeteksi. Uji pembentukan biofilm secara in vitro memperoleh hasil bahan Ti6Al4V yang dianodisasi memiliki ketahanan terhadap pembentukan biofilm oleh Streptococcus mutans dan memperoleh hasil hingga jam ke-8 pengukuran mencapai 33% konsentrasi bakteri yang menempel pada plat dibandingkan model kontrol. Ti6Al4V yang dianodisasi selama 4 jam menunjukkan kinerja ketahanan terhadap biofilm yang mencapai 31% pada jam ke-8. Semakin lama waktu anodisasi, kinerja fotokatalitik pun semakin meningkat diduga karena semakin panjang nanotubes yang terbentuk. Kinerja fotokatalitik pada bahan Ti6Al4V berpeluang untuk ditingkatkan mengingat struktur kristal yang terbentuk belum maksimal.

---

Surface modification of Ti6Al4V with TiO2 nanotubes fabrication by anodization method and biofilm test had been done. The products after anodization process are furnaced in 5000C within air stream. The results of some characterization of Ti6Al4V are 3,3 eV for band gap energy, 6,72 nm for the size of crystals, and for V component couldn’t be detected. Biofilm’s tests exhibit that modified Ti6Al4V has the ability to inhibit the formation of biofilm by Streptococcus mutans until 8 hours of experiment periods for 33% of bacterial concentration on the material, when comparing to the control. Ti6Al4V anodized for 4 hours exhibits the increasing of ability to inhibit the formation of biofilm for 31% of bacterial concentration. The longer time of anodization process makes photocatalytic activity becomes optimum, which is predicted because of the longer nanotubes. The modified Ti6Al4V has great potential in photocatalytic activity with improving the crystal’s structure."

"Modifikasi Permukaan Ti6Al4V dengan variasi metode anodisasi yang berupa variasi tegangan 30, 40, 50, dan 60 volt dengan menggunakan pengadukan magnetic stirrer dan variasi waktu anodisasi 30, 60, dan 90 menit dengan menggunakan pengadukan ultrasonic telah selesai dilakukan. Hasil karakterisasi pada sampel menunjukan adanya perubahan diameter TiO2 nanotubes pada variasi tegangan anodisasi dan juga perubahan kristalinitas bahan pada variasi tegangan anodisasi dan waktu anodisasi. Hasil uji anti bakteri menunjukan bahan implant Ti6Al4V yang dimodifikasi pada tegangan 50 volt dengan menggunakan pengadukan ultrasonic selama 30 menit memiliki kinerja anti bakteri yang terbaik, dimana dapat mendisinfeksi bakteri hinggan 90.36% dibandingkan dengan model kontrol pada jam ke 24 pengujian. Hal ini menunjukan bahwa bahan implant Ti6Al4V yang dimodifikasi pada tegangan 50 volt dengan menggunakan pengadukan ultrasonic selama 30 menit merupakan kondisi optimum untuk mendapatkan bahan dengan sifat anti bakteri. Kinerja anti bakteri pada bahan implant Ti6Al4V berpotensi untuk ditingkatkan dengan kombinasi teknologi lainnya.

---

Ti6Al4V surface modification with anodizing variation method in form of voltage variation of 30, 40, 50, and 60 volt by using magnetic stirrer and time variation of 30, 60, and 90 minutes by using ultrasonic had been done. Characterizations of the samples show the change of TiO2 nanotubes diameter on voltage variation and crystalinity of the material upon on voltage and time variation. Antibacterial tests show that material modification on 50 volt by ultrasonic for 30 minutes produces the best result, which can achieve 90.36% bacterial disinfection compared to the control. The result shows that Ti6Al4V that is modified on 50 volt by ultrasonic for 30 minutes is the best condition to achieve anti bacterial tooth implant material. Further research can be done on Ti6Al4V material to increase anti bacterial ability by combine it with other technology."

"Pada penelitian ini, telah dilakukan fabrikasi TiO2 nanotubes menggunakan teknik kimiawi basah dengan variasi konsentrasi pelarut NaOH dan temperatur perlakuan anil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada konsentrasi NaOH sebesar 3 M belum terjadi pembentukan nanotubes. Struktur nanotubes dengan diameter luar ~183.06 nm baru didapat pada konsentrasi NaOH 10 M. Hasil pengukuran difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan bahwa dengan meningkatnya temperatur anil maka nanokristalinitas fasa TiO2 juga meningkat. Namun demikian, hal ini disertai dengan hancurnya (collapse) struktur nanotubes tersebut yang disebabkan oleh tumbuhnya kristalit TiO2 disepanjang dinding nanotubes.

---

In this study, the fabrication of TiO2 nanotubes has been carried out using wet chemical methods with various solvent concentrations of NaOH and annealing temperature. The result of investigation shows that in the NaOH concentration of 3 M there was no nanotubes formation yet. The nanotubes structure with external diameter of 183.06 nm was only obtained when the NaOH concentration was increased to 10 M. The X-ray diffraction (XRD) result shows that with an increase in annealing temperature from 300 to 600 0C has enhanced the nanocrystallinity of TiO2 phase. However, this is unfortunately accompanied with the collapse of the nanotubes structure as a consequence of TiO2 crystallite growth along the nanotubes wall."

"Produksi lapisan tipis TiO2 Nanotubes (TNTs) secara luas sebagai salah satu modifikasi morfologi semikonduktor TiO2 telah banyak dilakukan untuk meningkatkan performa aktivitas katalitik yang dimilikinya. Produksi TNTs menggunakan elektrolit berbasis organik yang memiliki nilai viskositas tertentu, seperti etilen glikol terbukti mampu menghasilkan morfologi TNTs highly ordered, namun penggunaannya kurang menguntungkan karena tidak ekonomis serta kurang ramah lingkungan. Pemanfaatan elektrolit berbasis air dengan penambahan zat aditif sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) dapat menjadi alternatif, yang diketahui mampu meningkatkan nilai viskositas elektrolit. Pengamatan dilakukan terhadap parameter selama proses anodisasi seperti konsentrasi amonium fluorida terhadap bentuk morfologi TNTs yang dihasilkan Selain itu, kinetika pembentukan TNTs secara anodisasi menggunakan elektrolit amonium fluorida juga dimodelkan dan disimulasikan dengan metode komputasi, untuk dapat menunjang hasil eksperimen. Model matematika dibuat dari kemungkinan reaksi kimia yang terjadi, dengan prinsip kinetika reaksi kimia, dan diolah dengan metode komputasi. Proses simulasi dilakukan menggunakan software MATLAB dan solver persamaan diferensial biasa (ODE) terhadap 14 spesi dan persamaan reaksinya dengan mengontrol potensial dan konsentrasi amonium fluorida dalam media elektrolit berbasis etilen glikol. Kurva densitas arus terhadap waktu dibandingkan dengan hasil penelitian pada kondisi yang sama. Berdasarkan hasil analisis dari profil kurva densitas arus dan karakterisasi menggunakan instrumentasi SEM, diperoleh hubungan yang linier antara meningkatnya konsentrasi amonium fluorida terhadap nilai densitas arus serta panjang dan diameter tabung. Hasil simulasi menunjukkan bahwa spesi air yang mengalami reaki reduksi-oksidasi (redoks) memiliki korelasi yang cukup kuat dengan profil kurva densitas arus hasil eksperimen dari tujuh sampel yang digunakan. Perhitungan nilai root mean square error (RMSE) atau ketidakakuratan dari kedua data dilakukan untuk menguji kinerja dari model yang dibuat dengan hasil yang diperoleh memiliki keakuratan yang cukup tinggi.A thin film of TiO2 nanotube (TNTs), as one of morphological modification of TiO2 semiconductor has been producted to improve the performance of its photocatalytic activity. The productions of TNTs using organic-based electrolytes which have a certain viscosity values, such as ethylene glycol, are proven to produce morphologies of highly ordered TNTs but its disadvantageous, because it is costly and enviromentally unfavorable. Application of waterbased electrolytes with the addition of sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) additives, that is known to be able to increase electrolyte viscosity. Observations were conducted on the anodization parameters during process such as concentration of ammonium fluoride on the morphological form of TNTs. Furthemore, mathematics model of the chemical kinetic along the anodization processes were assessed and applied in a computational method to simulate and support the experimental results. The mathematical model, that was used for computational method, was based on chemical reactions and its kinetic. The simulation process is carried out using MATLAB software with ordinary differential equations (ODE) solver of 14 species and their reaction equations by controlling the potential and concentration of ammonium fluoride in ethylene glycol based electrolytes. Simulation of the formation of TNTs will produce a matrix of values from 14 reacting species. The current density curves against time are compared between the simulation results and experimental results under the same conditions. The result showed a linier correlation between the increased of ammonium fluoride concentration towards current density value in the term of tube length and diameters. The simulation result showed that oxidation-reduction reaction (redox) of water species have a strong correlation with the current density profile of the experimental results, refer to the seven sample used. The calculation of root mean square error (RMSE) value is used to test the performance of the model. The result showed that both simulation and experimental data have a fairly strong correlation."

"Penambahan dopan logam Cu dilakukan dalam modifikasi permukaan permukaan Ti6Al4V, untuk merancang fotokatalitik sistem dengan efisiensi tinggi di bawah cahaya tampak. Mendopankan logam Cu pada permukaan fotokatalis menggunakan metode photo-assisted deposition. Variasi konsentrasi logam Cu (0,05 M; 0,10 M; 0,15 M) dilakukan untuk memperoleh kondisi optimum fotokatalis yang aktif dibawah cahaya tampak. Hasil karakterisasi SEM-EDX dan XRD, menunjukkan bahwa sampel yang dianodisasi dengan elektrolit gliserol memiliki morfologi dan kristalinitas lebih baik dibandingkan sampel yang dianodisasi dengan elektrolit asam. Hasil uji pembentukan biofilm secara in vitro dengan bakteri Streptococcus mutans menunjukkan sampel yang didopankan dengan dopan Cu berkonsentrasi 0,15 M memiliki kinerja fotokatalitik yang paling baik, dengan hasil sebesar 99% persentase disinfeksi bakteri dibandingkan dengan model kontrol pada jam ke-16 pengukuran. Hasil ini menunjukkan sampel yang didopankan dengan dopan Cu berkonsentrasi 0,15 M merupakan kondisi optimum untuk menghambat pembentukan biofilm dalam penelitian ini

---

Optimization of morphology and crystallinity of TiO2 nanotubes (TNT) fabricated on the surface of Ti6Al4V with anodizing method using a variation of the type of electrolyte. To design a system with high efficiency photocatalytic under visible light, the addition of a transition metal dopant antibacterial namely Cu (Copper). Cu-doped surface on the dental implat using photo-assisted deposition method. Variations in the concentration of Cu (0.05 M; 0.10 M; 0.15 M) were performed to obtain the optimum conditions photocatalysts active under visible light. Results of SEM-EDX and XRD characterization, indicate that the sample which is anodized with glycerol electrolyte, have better morphology and crystallinity than the sample which is anodized with acid electrolyte. The test results of in vitro biofilm formation test by Streptococcus mutans showed sample of which doped with Cu that have concentration of 0,15 M has the best photocatalytic performance, with percentage of disinfection of bacteria at 99% compared with the control model at 16th hour measurement. These results show the samples TNT/G/0,15 which doped with Cu dopant concentration of 0,15 M is an optimum condition to inhibit biofilm formation in the study"

"ABSTRAKPengembangan material implan gigi anti bakteri berbasis Ti6Al4V termodifikasi dengan TiO2 Nanotube Arrays (TiNTAs) berdopan logam Ag atau Zn, telah dipelajari dalam penelitian ini. Kondisi didalam mulut yang minim energi foton, perlu adanya modifikasi material implan gigi tersebut dengan TiNTAs terdopankan logam (M=Ag; Zn). Kombinasi TiNTAs dengan jenis dan komposisi dopan logam dengan metode Photo Assisted Deposition (PAD) untuk Ag dan in situ untuk Zn dapat berfungsi sebagai electron trapper dan menghasilkan radikal hidroksil sehingga memiliki sifat menghambat pertumbuhan biofilm. Pembuktian sifat menghambat pertumbuhan biofilm dilakukan pengujian uji biofilm static menggunakan model bakteri Streptococcus mutans pada waktu inkubasi 3 dan 16 jam, yang sebelumnya dilakukan terlebih dahulu karakterisasi dengan XRD dan SEM-EDX. Hasil uji sifat menghambat pertumbuhan biofilm yang efektif adalah sampel TiNTAs/G/Ag/0,15, dengan 97,62% disinfeksi bakteri

---

ABSTRACTThe development of anti-bacterial dental implant material based Ti6Al4V modified with TiO2 nanotube array (TiNTAs) metal doped Ag or Zn, have been studied in this research. Conditions in the mouth minimal photon energy, the need for modification of the dental implant material with TiNTAs metal doped (M = Ag; Zn). TiNTAs combination with the type and composition of metal doped to the method Photo Assisted Deposition (PAD) for Ag and in situ for Zn can serve as electron trapper and produces hydroxyl radicals that have the properties of inhibiting the growth of biofilm. Evidentiary nature of inhibiting the growth of biofilm testing static biofilm test using the model bacterium Streptococcus mutans at 3 and 16 hours of incubation, which previously done first characterization by XRD and SEM-EDX. The result of inhibiting the growth of biofilm properties effective is sampled TiNTAs/ G / Ag / 0.15, with 97.62% disinfection of bacteria"

"Semikonduktor TiO2 mulai dikembangkan menjadi beberapa bentuk morfologi skala nano, salah satu bentuk morfologinya yaitu bentuk TiO2 nanotube. Metode yang paling mudah dilakukan dalam sintesis TiO2 nanotube adalah dengan cara anodisasi menggunakan larutan elektrolit tertentu. Untuk menyempurnakan sintesis TiO2 nanotube, digunakan larutan elektrolit berviskositas tinggi agar mampu menahan laju disolusi dalam sintesis TiO2 nanotube. Natrium alginat merupakan salah satu zat pengental yang diekstrak dari ganggang coklat dan diharapkan mampu menahan laju difusi elektrolit pada sintesis TiO2 nanotube sehingga mampu menghasilkan TiO2 nanotube yang sangat teratur dengan ketinggian tabung yang cukup. Pada penelitian ini, mula-mula dilakukan penentuan viskositas natrium alginat dengan berbagai konsentrasi menggunakan viskometer ostwald. Kemudian, dilakukan anodisasi pada plat titanium dengan variasi konsentrasi natrium alginat, variasi konsentrasi NH4F, serta variasi pH elektrolit. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi natrium alginat dan NH4F dalam larutan elektrolit dapat meningkatkan tinggi, diameter, serta kerapihan dari nanotube yang terbentuk. Namun penambahan konsentrasi NH4F yang lebih tinggi serta kondisi pH elektrolit yang lebih rendah justru membuat morfologi TiO2 nanotube semakin tidak beraturan atau bahkan tidak terbentuk. Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh morfologi TiO2 nanotube terbaik dengan menggunakan konsentrasi elektrolit natrium alginat dan NH4F masing-masing sebesar 0,30 % dengan media elektrolit pada pH 4.

---

TiO2 semiconductor has been developed in some nanoscale forms, one of those is TiO2 nanotube. The simplest way to synthesize TiO2 nanotube is anodization process using certain electrolyte solution. High-viscosity electrolyte solution can be used to control the dissolution rate in TiO2 nanotube synthesis. Sodium alginate is one of the thickening agent extracted from brown algae and hopefully it can control the dissolution rate in electrolyte solution in TiO2 nanotube synthesis, so the Highly-ordered TiO2 nanotube can be formed with sufficient nanotube length. In this research, first the determination of sodium alginate viscosity with viscometer Ostwald must be conducted. Then, titanium foil is anodized with concentration variation of NH4F and sodium alginate, also with the pH variation of electrolyte solution. Based on characterization using SEM, the addition of NH4F and sodium alginate in electrolyte solution can increase the length, diameter and organization of nanotube which formed. But the addition of higher NH4F concentration and electrolyte acidity causes TiO2 nanotube morphology more collapsed and not organized, moreover it cant be formed. Based in this research, TiO2 nanotube with the best morphology is obtained with using NH4F and sodium alginate concentration in 0,30 % each, in an electrolyte solution with pH 4."

"Ti6Al4V merupakan material yang sangat reaktif terhadap atmosfer terutama pada temperatur tinggi. Pada saat proses sintering, reaktivitas titanium terhadap oksigen menyebabkan lapisan TiO₂ kehilangan sifat proteksinya sehingga oksigen berdifusi ke dalam material. Hal tersebut dapat merugikan karena menurunkan kualitas ikatan material, menurunkan sifat mekanis, dan menyebabkan material brittle. Penelitian ini bertujuan untuk melindungi material dari pembentukan lapisan oksida (TiO₂) pada permukaan paduan Ti6Al4V, melindungi dari difusi oksigen, dan mencegah difusi oksigen ke dalam material pada saat proses sintering dengan menggunakan teknologi baru yaitu Arc Plasma Sintering (APS). Teknologi sintering yang dilakukan menggunakan arus dan plasma sebagai sumber panas yang mampu melakukan proses sintering dengan waktu sangat singkat hanya dalam hitungan menit, dan konsumsi energi yang rendah. Dengan keunggulan yang dimiliki Arc Plasma Sintering (APS), diharapkan mampu melindungi Ti6Al4V dari oksidasi pada saat sintering. Sintering dilakukan pada arus 50 A dengan variasi waktu sintering selama 4 menit, 8 menit, dan12 menit. Hasil proses Arc Plasma Sintering (APS) dibandingkan dengan hasil sintering konvensional dengan atmosfer argon pada temperatur 1300^oC selama 2 jam, 3 jam, dan 4 jam. Kemudian dilakukan karakterisasi material dengan menggunakan SEM-EDS dan XRD, serta pengujian densitas dan kekerasan vickers. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan metode Arc Plasma Sintering (APS), material memiliki densitas dan kekerasan yang lebih baik dengan nilai densitas relatif mencapai 98,40% dan kekerasan sebesar 374,719 HV, serta ketebalan lapisan permukan TiO2 yang terus berkurang dari 16,405µm hingga 12,002µm dan tidak terjadi difusi oksigen ke dalam material jika dibandingkan dengan argon sintering.

---

Ti6Al4V is a material that is very reactive to the atmosphere, especially at high temperatures. During the sintering process, the reactivity of titanium to oxygen causes the TiO₂ layer to lose its protective properties so that oxygen diffuses into the material. This can be detrimental because it decreases the quality of material bonds, decreases mechanical properties, and causes brittle material. This study aims to protect the material from the formation of an oxide layer (TiO₂) on the Ti6Al4V alloy surface, protect it from diffusion of oxygen, and prevent the diffusion of oxygen into the material during the sintering process using the new technology, Arc Plasma Sintering (APS). Sintering technology is carried out using currents and plasma as a heat source that is capable of performing the sintering process with a very short time in just minutes, and low energy consumption. With the advantages of Arc Plasma Sintering (APS), it is expected to protect Ti6Al4V from oxidation during sintering. Sintering is carried out on 50 A currents with variations in sintering time for 4 minutes, 8 minutes and 12 minutes. The results of the Arc Plasma Sintering (APS) process were compared with the results of conventional sintering with an argon atmosphere at a temperature of 1300^oC for 2 hours, 3 hours and 4 hours. Then the material characterization was performed using SEM-EDS and XRD, as well as testing Vickers density and hardness. The results of this study indicate that with the Arc Plasma Sintering (APS) method, the material has better density and hardness with a relative density value of 98.40% and hardness of 374,719 HV, and the thickness of the TiO2 surface layer continues to decrease from 16.405µm to 12,002 µm and there is no diffusion of oxygen into the material when compared to argon sintering."