Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Tulang merupakan komposit kolagen dan mineral. Kolagen bersifat elastis bertindak sebagai matriks pada tulang. Adapun hidroksiapatit (HA) memiliki modulus elastis tinggi, bersifat rapuh, berikatan kimia dengan kolagen, memberi sifat kaku dan kuat pada tulang. Pembuatan biokomposit dengan fraksi volume kolagen dan orientasi serat matriks yang bervariasi akan dapat diproduksi suatu komposit ringan yang memiliki kekuatan tinggi dengan sifat anisotropi seperti tulang alami. Dalam penelitian ini, dilakukan pembentukan komposit dengan komponen kalsium fosfat dan kolagen. Kolagen diisolasi dari beberapa sumber limbah antara lain; limbah ikan dan limbah ayam. Berdasarkan hasil uji protein kasar, FTIR, dan SEM menunjukkan bahwa limbah ayam memiliki potensi untuk menjadi sumber alternatif dari produksi kolagen. Metode iradiasi gelombang mikro pada sintesis kalsium fosfat, menghasilkan kemurnian hasil dengan ketepatan nilai parameter kisi bernilai diatas 99% untuk kedua variasi (sintering dan tanpa sintering). HA sintering memiliki indeks kristalinitas yang lebih tinggi dari tulang manusia (3.23>0.33). Namun, HA non-sintering memiliki indeks kristalinitas pada rentang indeks kristalinitas tulang manusia. Sintesis komposit apatit kolagen dengan metode presipitasi ek situ telah berhasil dilakukan. Berdasarkan karakteristik fisik yang dilakukan menunjukkan bahwa pada semua masa rasio komposit memperlihatkan deposisi kristal HA pada permukaan kolagen. Studi pendahuluan ini akan bermanfaat untuk studi pembentukan komposit kalsium fosfat/kolagen sebagai bioamterial. ......Bone is a composite of collagen and minerals. Collagen is an elastic material that acts as a matrix of bone. The hydroxyapatite (HA) has a high elastic modulus, and brittle. The combination chemically of collagen on HA gives a strong and rigid nature to the bone. The production of bio-composites with varying collagen volume fraction and matrix fiber orientation will produce a lightweight composite that has high strength with anisotropic properties such as natural bone. In this study, composites were formed with calcium phosphate and collagen components. Collagen was isolated from three sources of waste including; goramy fish scale, the cuticle of chicken feet and the inner layer of chicken gizzard. Based on the crude protein analysis, FTIR, and SEM revealed that the inner layer of the chicken gizzard was potential to be an alternative source of collagen production. Microwave irradiation technique produced the purity of results with the accuracy of the lattice parameter above 99% for both variations (sintering and without sintering). Sintered HA had a higher crystallinity index than the human bone (3.23 > 0.33). But, the unsintered HA had the crystallinity index at the range of human bone`s crystallinity index. The synthesis of apatite collagen composite with precipitation method was successfully carried out. The SEM examination showed the deposition of apatite crystals on the surface of collagen. Based on the all physical characterization revealed that all of the ratio mass of the composites the heterogenous strongly adhered throughout the collagen surface. The preliminary study will be beneficial for leading the formation of composites of collagen/HA as biomaterials.

Abstrak :
Sifat plastik yang sulit terdegradasi di alam menjadi tantangan utama dalam menggunakan plastik untuk berbagai aplikasi. Material biokomposit dengan matriks polimer dan penguat serat alam merupakan salah satu jenis biokomposit yang tengah dikembangkan sebagai salah satu alternatif tersebut, dan serat sorghum merupakan salah jenis serat alam yang menjanjikan untuk diaplikasikan sebagai penguat dari material biokomposit. Selulosa dalam serat sorghum merupakan zat yang penting karena dapat menjadi penguat yang baik dalam material biokomposit, dan dapat diperoleh melalui proses fibrilasi serat sorghum. Proses fibrilasi serat sorghum dilakukan dengan metode alkalinisasi - termal, dengan variasi konsentrasi natrium hidroksida (NaOH) 0%, 5%, dan 10%, serta variasi waktu proses rendam bertekanan selama 1, dan 3 menit. Variabel yang paling optimal dalam menfibrilasi serat sorghum adalah pada konsentrasi NaOH 5% dengan waktu proses rendam bertekanan selama 3 menit. Serat sorghum yang telah dimodifikasi dengan variasi tersebut memiliki permukaan serat yang lebih bersih dan terberai, kadar lignin dan hemiselulosa yang telah berkurang yang diindikasikan melalui hasil pengujian FTIR, tingkat hidrofobisitas yang baik yang diindikasikan oleh pengujian Sessile Drop dengan hasil sudut kontak sebesar 120,9o, serta peningkatan indeks kristalinitas sebesar 6,3% yang diperoleh melalui pengujian X Ray Diffraction (XRD). Peningkatan hidrofobositas mengindikasikan bahwa serat semakin kompatibel dengan matriks polimer. ......One major problem in using plastics for various applications is their poor degradability behavior. Therefore, biocomposite material becomes a promising alternative. Biocomposites, with polymer matrix and natural fiber reinforcing agent are among the types that are currently being developed worldwide, and sorghum fiber is one of the promising natural fiber as a reinforcing agent. Cellulose in sorghum fiber is essential in reinforcing biocomposites, and can be obtained through natural fiber fibrillation process. In this study, the fibrillation process was conducted with alkalinization - thermal method, and with sodium hydroxide (NaOH) concentration variations of 0%, 5%, and 10%, as well as pressured - soaking time variations of 1, and 3 minutes. The most optimal result was obtained at the 5% NaOH concentrations with 3 minutes pressured - soaking, showing cleaner and fibrillated morphology, less concentration of lignin and hemicellulose as indicated through FTIR testing result, good hydrophobicity as indicated through Sessile Drop test result showing contact angle of 120.9o, as well as significant increase in crystallinity index of 6.3% as indicated through X Ray Diffraction (XRD) test result. The increase in the hydrophobicity of the modified sorghum fiber indicated the increase of the natural fiber compatibility with polymer matrix.

Abstrak :
Penggunaan polimer biodegradable sebagai matriks pada material komposit mulai dipertimbangkan untuk digunakan pada berbagai macam aplikasi karena memiliki sifat yang ramah lingkungan karena memiliki kemampuan yang dapat terdegradasi dengan baik dan cepat. Namun, polimer biodegradable memiliki beberapa kekurangan seperti sifat mekanisnya yang buruk. Metode yang dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat mekanis dari polimer biodegradable ini adalah dengan menambahkan serat alami yang bertujuan sebagai penguat ke dalam matriks polimer sehingga membentuk material komposit. Untuk memperoleh produk dengan sifat mekanis yang sesuai dengan melakukan eksperimen secara langsung dibutuhkan proses yang panjang dan memakan biaya yang besar. Oleh karena itu, pembelajaran mesin hadir sebagai solusi dalam menciptakan proses pemilihan material yang efektif, akurat, singkat, dan hemat. Dalam penelitian ini, prediksi kekuatan tarik material polimer biodegradable berpenguat serat alami melibatkan empat model pembelajaran mesin dengan Extreme Gradient Boosting (XGB) sebagai model terpilih karena performanya yang stabil dan baik dengan metrik evaluasi skor R^2 sebesar 0,866, RMSE sebesar 7,26, dan MAE sebesar 4,84. Dilakukan proses validasi dengan melakukan perbandingan nilai yang model hasilkan dengan nilai aktual berdasarkan penelitian yang telah dilakukan terdahulu dan memperoleh performa yang baik dan optimum dengan selisih akurasi, yaitu rentang 1,02% sampai 27,19%. ......The use of biodegradable polymers as matrices in composite materials is starting to be considered for use in a wide variety of applications due to their environmentally friendly properties as they have the ability to degrade well and quickly. However, biodegradable polymers have some drawbacks such as poor mechanical properties. A possible method to improve the mechanical properties of these biodegradable polymers is to add natural fibers that act as reinforcement into the polymer matrix to form a composite material. Obtaining a product with suitable mechanical properties by conducting direct experiments is a lengthy and costly process. Therefore, machine learning comes as a solution in creating an effective, accurate, short, and economical material selection process. In this study, the tensile strength prediction of natural fiber-reinforced biodegradable polymer materials involves four machine learning models with Extreme Gradient Boosting (XGB) as the selected model due to its stable and good performance with the evaluation metrics of R^2 score of 0.866, RMSE of 7.26, and MAE of 4.84. The validation process was carried out by comparing the values generated by the model with the actual values based on previous research and obtained good and optimum performance with a difference in accuracy, which ranges from 1.02% to 27.19%.