Check out music from Asphoria

NANOMATERIAL

APA ITU NANAOMATERIAL ?

Nanomateral adalah material yang berukuran sangat kecil yakni berkisar antara (1-100) nm atau bersekala nano.

Apa itu nanoteknologi ?

Nanoteknologi mempunya banyak pengertian

Nanoteknologi atau teknologi rekayasa zat  adalah pembuatan / penggunaan materi / devais pada ukuran sangat kecil, yakni 1-100 nm . devinisi kedua adalah memahami dan mengontrol sesuatu pada dimensi 1-100 nm, dimana fenomena2 unik menghasilkan aplikasi baru. Teknologi nano meliputi pencitraan , pemodelaan , pengukuran, fabrikasi dan memanipulasi sesuatu pada skala nano. Fenomena2 unik yang dapat diamati pada sifat2 magnetik , mekanik , listrik, termal , optik , kimia dan biologi . ketika ukuran butir bahan magnetik diperkecil hingga skala nano , bahan feromagnetik berubah menjadi bahan superparamagnetik . salah satu sifat mekanik bahan adalah kekuatan luluh yaitu batas maksimum kekuatan suatu bahan sebelum mengalami deformasi plastis (berubah bentuk). Jika ukuran butir suatu logam atau keramik lebih kecil dari ukuran butir kritis (<100 nm) , sifat mekanik bahan berubah dari keras menjadi lunak.efek termoelektrik adalah konversi langsung perbedaan temperatur menjadi beda tegangan atau sebaliknya. Efisiensi efek termoelektrik akan meningkat pada bahan beskala nano. Partikel logam/semikonduktor berukuran nano memiliki warna emisi berbeda dibandingkan partikel tersebut dengan ukuran skla mikro.

Jadi intinya dengan nanoteknolgi maka setiap bahan / material akan memungkinkan pengurangan berat disertai dengan peningkatan stabilitas dan meningkatkan fungsionalitas.

Latar Belakang perkembanganan teknologi Nano

Motif sains :

Diantaranya adalah

  1. Nanoteknologi atau teknologi rekayasa zat bersekala nanometer atau sepermiliar meter massa pengembangannya belumlah tergolong lama. Munculnya kesadaran terhadap ilmu dan teknologi nano diinspirasi dan didorong oleh pemikiran futuristik dan juga penemuan peralatan pengujjian dan bahan-bahan .Konsepnya pertama kali diperkenalka oleh Richard Feynman , ahli fisika amerika serikat yang kemudian meraih nobel fisika pada 1965 , tepatnya  Pada tanggal 29 Desember 1959 dalam pertemuan tahunan Masyarakat Fisika Amerika (American Physical Society) di Caltech, Richard Phillips Feynman dalam suatu perbincangan berjudul “ There’s plenty of room at the bottom” atau dalam bahasa indonesia nya “Masih banyak ruang dibagian paling Bawah”, hal ini memunculkan suatu isu yaitu permasalahan unutuk memanipulasi dan mengontrol atom (ukuran 0,001 nm) dan molekul (ukuran 0,1 nm) pada dimensi kecil (nanometer).
  2. Namun ternyata  teknologi nano telah diteliti terlebih dahulu oleh Profesor Nario Taniguchi dari Tokyo Science University pada tahun 1940, ia mulai mempelajari mekanisme pembuatan nanomaterial dari kristal kuarts, silikon dan keramik alumina dengan menggunakan mesin ultrasonik . selain itu Norio Taniguchi juga dianggap sebgai orang yang pertamakali menciptakan istilah “nanoteknologi” dalam presentasi konfrensi tahun 1974-nya l “konsep dasar yang berjudul ‘Nano Teknologi’ “ .
  3. Tahun 1981 :  2 peneliti IBM , Gerg K Binnig dan Heinrich Rohrer (pemenang hadial Nobel Fisika tahun 1986) menemukan Scanning Tunneling Microscope (STM) yang memungkinkan pengamatan topografi permukaan dengan format atom-demi-atom
  4. Tahun 1985 : Robert Curl , Harold Kroto, dan Richard Smalley (pemenang hadiah Nobel Kimia tahun 1996) menemukan buckyball/full erene
  5. Tahun 1986 : Gerg Binning , Calfin F Quate , dan Christoph Gerber menemukan Atomic Force Microscope (AFM).
  6. Perkembangan transistor terutama field-effect transistor (FET) mendorong lebih lanjut kebutuhan akan memperkecil ukuran produk dan miniaturisasi
  7. Pada akhirnya, penemuan bahan C60-buckminsterfullerene oleh H.W. Kroto 4 dan carbon nanotubes (CNT) oleh Sumio Ijima 5 semakin meningkatkan kesadaran masyarakat akademik, industri, dan pemerintahan untuk lebih serius mengembangkan ilmu dan teknologi nano.

Motif industri

  1. Sebagian orang berpendapat bahwa mikroelektronika sudah sampai pada tingkat saturasi. Dimana tidak ada lagi kemajuan-kemajuan berarti yang akan dicapai .
  2. Miniaturisasi material hingga orde molekuler itu dilakukan , antara lain dipicu oleh tuntutan pengecilan ukuran perangkat elektronik dan komputer. Dengan adanya nano itu, rangkaian terpadu atau IC berukuran 1 sentimeter persegi , misalnya , dapat dijejali miliaran transistor sehingga rangkaian tersebut berkapasitas terabyte, bukan lagi gigabyte.
  3. Komersialisasi (potensi penerapan nanoteknologi sesungguhnya tidak hanya pada piranti mikroelektronik saja tetapi juga pada berbagai industri membuka peluang aplikasi bahan dan teknologi nano di berbagai bidang , yakni pada produk makanan ,kemasan, mainan anak , peralaatan rumah / kebun , kesehatan , kebugaran, obat-obatan, tekstil, keramik dan kosmetik (Pada kosmetik, ada pelembab berbahan nanosel. Unsur nano ini dapat menutup keriput lebih baik dan mencerahkan wajah) )
  4. Peluang mereduksi ukuran komponen-komponen mikroelektronikan untuk meningkatkan densitas komponen dalam satu chip makin pupus
  5. Pangsa pasar (maksudnya banyak orang yang lebih menyukai produk berukuran nano , mengapa ? alasanya karena lebih simpel dan efesien ) Penggunaan nanoteknologi dalam dunia komputer telah mengubah ukuran komputer menjadi semakin kecil, namun disertai dengan peningkatan kemampuan dan kapasitasnya. Seperti halnya komputer, telepon genggam juga disempurnakan dengan nanoteknologi, sehingga harganya menjadi semakin murah, tetapi dengan kemampuan dan kapasitas yang jauh lebih baik. Produk-produk lainnya seperti nano-tekstil, nano-keramik, nano-coating, nano-film, nano-farmasi dan sebagainya telah berkembang dan dipasarkan secara luas.  

Karakteristik material dapat menjadi berbeda setelah menjadi nanomaterial ,

  1. nanomaterial memiliki surface area yang besar daripada material awalnya. Hal ini dapat meningkatkan reaktifitas kimia dan meningkatkan kekuatan sifat elektronik,
  2. efek kuantum yang mendominasi bahan nanoscale terutama pada pengaruh optikal dan sifat magnetik material. Terdapat berbagai fenomena quantum atraktif yang timbul sebagai akibat pengecilan ukuran material hingga ke dimensi nano. Logam platina meruah yang dikenal sebagai material inert dapat berubah menjadi material katalitik jika ukurannya diperkecil mencapai skala nano. Material stabil, seperti aluminium, menjadi mudah terbakar, bahan-bahan isolator berubah menjadi konduktor.

Pembagian nano

a. Nol dimensi

Nanopartikel (oksida logam, semikonduktor, fullerenes)

b. Satu dimensi

Nanotubes, nanorods, nanowires

c. Dua dimensi

Thin films (multilayer, monolayer, self-assembled, mesoporous)

d. Tiga dimensi

Nanokomposit, nanograined, mikroporous, mesoporous, interkalasi, organi-anorganik hybrids..

Sifat-sifat keunggulan

  1. Sifat elektrik : Nanomaterial dapat mempunyai energi lebih besar dari pada material ukuran biasa karena memiliki surface area yang besar. Hal ini berkaitan dengan resistivitas elektrik yang mengalami kenaikan dengan berkurangnya ukuran partikel. Contohnya : material yang bersifat isolator dapat bersifat konduktor ketika berskala nano , sedangkan contoh aplikasinya : Batrai logam nikelhibrida terbuat dari nanokristalin nikel dan logam hibrida yang membutuhkan sedikit recharging dan memiliki masa hidup yang lama
  2. Sifat magnetik : tingkat kemagnetan akan meningkat dengan penurunan ukuran butiran partikel dan kenaikan spesifik surface area persatuan volume partikel sehingga nanomaterial memiliki sifat yang bagus dalam peningkatan sifat magnet (ketika ukuran butir bahan magnetik diperkecil hingga skala nano , bahan feromagnetik berubah menjadi bahan superparamagnetik). Contohnya : Magnet nanokristalin yttrium-samarium-cobalt memiliki sifat magnet yang luar biasa dengan luas permukaan yang besar .
  3. lebih besar bila dibandingkan dengan material dengan ukuran biasa (salah satu sifat mekanik bahan adalah kekuatan luluh yaitu batas maksimum kekuatan suatu bahan sebelum mengalami deformasi plastis (berubah bentuk). Jika ukuran butir suatu logam atau keramik lebih kecil dari ukuran butir kritis (<100 nm) , sifat mekanik bahan berubah dari keras menjadi lunak.Contoh aplikasinya :Apabila material nano digunakan pada cat, akan berefek antigores, antiluntur, dan memantulkan panas. Cat berpartikel nano akan membuat rumah atau kendaraan tetap sejuk meski terpapar sinar matahari.
  4. Sifat optik : Sistem nanomaterial memiliki sifat optik yang menarik, yang mana berbeda dengan sifat kristal konvensional. Kunci penyumbang faktor masuknya quantum tertutup dari pembawa elektrikal pada nanopartikel, energi yang efisien dan memungkinkan terjadinya pertukaran karena jaraknya dalam sekala nano serta memiliki sistem dengan interface yang tinggi. Dengan perkembangan teknologi dan material mendukung perkembangan sifat nanofotonik. Dengan sifat optik linier dan nonlinier material nano dapat dibuat dengan mengontrol dimensi kristal dan surface kimia, teknologi pembuatan menjadi faktor kunci untuk mengaplikasikan.Contoh: Electrochromik untuk liquid crystal display (LCD)
  5. Sifat kimia : Merupakan faktor yang penting untuk aplikasi kimia nanomaterial yaitu penumbahan surface area yang mana akan mngningkatkan aktivitas kimia dari material tersebut. Contoh aplikasi : Teknologi fuel cell dimana dalam fuel cell digunuakan logam Pt dan Pt-Ru

Aplikasi :

  1. Kesehatan
  • Contrast agent untuk pencitraan sel dan terapi untuk mengobati kangker
  • Nanoteknologi-on-a-chip
  • Drug delivery vehicles
  • Kosmetik yang dapat melindungi diri dari bahaya sinar  ultraviolet .

2. Lingkungan Hidup

Nanofiltration terutama digunakan untuk menghilangkan ion atau pemisahan fluida yang berbeda.

3. Elektronika

salah satu aplikasi dalam elektronika adalah sebagai Memori Storage.

Kelebihan

  •  Dengan ukuran partikel yang sangat kecil namun efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding pada saat partikel berukuran normal.
  • Fenomena unik sifat-sifat mekanik , fisika , kimia, biologi, listrik, termal dan elektrik pada skala nano membuka peluang aplikasi bahan dan teknologi nano diberbagai bidang.
  • Dengan adanya fenomena2 unik diatas maka banyak inovasi2 baru Ex : mengubah polusi panas menjadi energi listrik, mobil berbahan baku nanas.
  • Penerapan material nano bukan hanya pada bidang teknik, melainkan juga pada produk makanan , obat-obatan , dan kosmetik.
  • Produk yang dihasilkan jauh lebih berkualitas, yaitu tidak mudah aus, hemat enrgi karena tahan panas, dan tidak memerlukan pendinginan, dengan demikian , akan menghemat biaya oprasional dan pemeliharaan serta ramah lingkungan.

Kekurangan

  • Nanopartikel berbahaya bagi kesehatan karena Nanopartikel dapat mengganggu jalannya transportasi substansi vital masuk dan keluar sel ,sehingga mengakibatkan kerusakan fisiologis sel dan mengganggu fungsi sel normal.
  • Bioavailability, didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk menembus membran/lapisan jaringan tubuh melalui berbagai cara paparan (kulit, pernafasan, dan pencernaan).
  • Bioaccumulation, didefinisikan sebagai kemampuan partikel yang terabsorpsi untuk terakumulasi didalam jaringan tubuh organisme dengan berbagai jalur paparan.
  • Toxic Potential, efek dari toksisitas nanomaterial dimungkinkan melalui berbagai sebab yaitu kemampuan oksidasi, inflamasi dari iritasi fisis, pelepasan dari radikal yang terkandung dan dari pengotor (impurities) dari pembuatan nanomaterial misalkan sisa katalis, pengotor bahan baku yang kurang murni.

Proses pembentukan

Banyak nanoteknologi dan nanoscience yang dilakukan untuk memproduksi nanomaterial. Nanometerial dapat dibuat dengan tekhnik top down dan bottom up, dimana top down merupakan pembuatan struktur yang kecil dari material yang berukuran besar, sedangkan tekhnik bottom up penggabungan atom-atom atau molekul-molekul menjadi partikel yang berukuran lebih besar.

Karakterisasi

Terdapat beberapa macam alat untuk mengkarakterisasi material yang berukuran nanometer. Mikroskop cahaya tidak dapat digunakan untuk mengkarakterisasi material yang berukuran nanometer. Hal ini dikarenakan panjang gelombang cahaya tampak yang digunakan pada mikroskop cahaya memiliki panjang gelombang yang lebih besar daripada dimensi sistem yang diamati. Seperti yang diketahui bahwa panjang gelombang cahaya tampak sekitar 400-700 nm. Oleh karena itu, mikroskop cahaya tidak bisa mengamati sistem yang berukuran nanometer.

A. SEM

SEM merupakan alat yang digunakan untuk mengkarakterisasi nanomaterial. Beberapa hal yang dikarakterisasi yaitu permukaan material tersebut. Jadi, setelah material diamati dengan SEM ini maka akan diperoleh bagaimana bentuk permukaan material tersebut.

B. TEM

Sama seperti SEM, TEM juga digunakan untuk mengkarakterisasi suatu material, biasanya untuk material berukuran nanometer. Namun TEM memiliki resolusi yang lebih tinggi daripada SEM. Malah, High Resolutin TEM (HR-TEM) dapat menentukan lokasi atom-atom dalam material. Cara kerjanya pun sangat mirip dengan prinsip Rontgen dalam kedokteran.

C. AFM

AFM merupakan alat pengkarakterisasi material dengan menggunakan gaya atom antar tip dan substrat.

Karakteristik struktur , sifat keramik dan Teknik pemerosesan keramik

I. Karakteristik struktur keramik

Struktur kristal keramik (terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan salah satu yang paling kompleks dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen (berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat) atau ion (terutama ikatanantara ion bermuatan, sehingga ikatan ini kuat). Ikatan ini jauh lebih kuat daripada ikatan logam. Akibatnya, sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan panas dan listrik secara signifikan lebih tinggi keramik dari pada logam. Keramik dapat berikatan kristal tunggal ataudalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik; ukuran butir yang halus (sehingga dikatakan keramik halus), semakin tinggi kekuatan dan ketangguhannya.

Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatanantara. Sebagai missal, bagian ikatan ion dalam sistem Mg-O, Al-O, Zn-O dan Si-O dapat dikatakan masing-masing 70%, 60%, 60% dan 50%. Yang sangat menarik adalah bahwa pada

ReO3,V2O3 dan TiO, yang merupakan oksida dan tidak pernah menunjukkan sifat liat ataudapat di deformasikan, tetapi memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa.

Dalam Kristal yang rumit, berbagai macam atom berperan dan ikatannya merupakan ikatan campuran dalam banyak hal. Struktur Kristal demikian dapat dimengerti apabila mengingat bahwa Kristal tersusun oleh kombinasi dari polyhedron koordinasi, dimana satuan kecil dari kation dikelilingi oleh beberapa anion. Salah satu contoh adalah silikat yang merupakan bahan baku penting bagi keramik.

II.  Sifat-sifat keramik

Secara umum kramik merupakan paduan antara logam dan non logam , senyawa paduan tersebut memiliki ikatan ionik dan ikatan kovalen . untuk lebih jelasnya mengenai sifat-sifat kramik berikut ini akan dijelaskan lebih detail.

a. Sifat Mekanik

Keramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi. Selain itu keramik memiliki kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi. Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit. Di dalam keramik, karena kombinasi dari ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah bergeser.

Faktor  rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat.Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putusyang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar terjadi. Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan. Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan

b. Sifat Termal

Sifat termal bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansitermal, dan konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan olehpadatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatantersebut.

Keramik biasanya memiliki ikatan yang kuat dan atom-atom yang ringan. Jadigetaran-getaran atom-atomnya akan berfrekuensi tinggi dan karena ikatannya kuat maka getaran yang besar tidak akan menimbulkan gangguan yang terlalu banyak padakisi kristalnya.

Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperatur yang besar dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah.

c.  Sifat elektrik

Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal sangat baik sebagai solator. Beberapa isolator keramik (seperti BaTiO 3) dapat dipolarisasi dan digunakan ebagai  kapasitor.  Keramik  lain  menghantarkan  elektron  bila  energi  ambangnya dicapai, dan oleh karena itu disebut semikonduktor. Tahun 1986, keramik jenis baru, yakni superkonduktor temperatur kritis tinggi ditemukan. Bahan jenis ini di bawah suhu  kritisnya  memiliki  hambatan  = 0.  Akhirnya,  keramik  yang  disebut  sebagai piezoelektrik  dapat  menghasilkan  respons  listrik  akibat  tekanan  mekanik  atau sebaliknya.

Elektron valensi dalam keramik tidak berada di pita konduksi,sehingga sebagian besar keramik adalah isolator. Namun, konduktivitas keramik dapat ditingkatkan dengan memberikan ketakmurnian. Energi termal juga akanmempromosikan elektron ke pita konduksi, sehingga dalam keramik, konduktivitasmeningkat (hambatan menurun) dengan kenaikan suhu.

Beberapa keramik memiliki sifat piezoelektrik, atau kelistrikan tekan. Sifat ini merupakan bagian bahan “canggih” yang sering digunakan sebagai sensor. Dalambahan piezoelektrik, penerapan gaya atau tekanan dipermukaannya akan menginduksipolarisasi dan akan terjadi medan listrik, jadi bahan tersebut mengubah tekananmekanis menjadi tegangan listrik. Bahan piezoelektrik digunakan untuk tranduser,yang ditemui pada mikrofon, dan sebagainya.

Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh ion-ion. Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan merupakan dasar banyakaplikasi komersial, dari sensor zat kimia sampai generator daya listrik skala besar.Salah satu teknologi yang paling prominen adalah sel bahan bakar.

d.  Sifat Optik

Bila cahaya mengenai suatu obyek cahaya dapat ditransmisikan, diabsorbsi, ataudipantulkan. Bahan bervariasi dalam kemampuan untuk mentransmisikan cahaya, danbiasanya dideskripsikan sebagai transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan, seperti gelas,mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelasterfrosted, disebut bahan translusen. Batuan yang opaque tidak mentransmisikan cahaya.Dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalahpolarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi. Polarisasi adalahdistorsi awan elektron atom oleh medan listrik dari cahaya. Sebagai akibat polarisasi,sebagian energi dikonversikan menjadi deformasi elastik (fonon), dan selanjutnya panas.

e. Sifat kimia

Salah  satu  sifat  khas  dari  keramik  adalah  kestabilan  kimia.  Sifat  kimia  dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit, dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 500 C, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa. Alumina g , zeolit, lempung asam atau S 2O 2 – TiO 2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa pada permukaan.

f. Sifat fisik

Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.

III.     Contoh

Keramik adalah  material  anorganik  dan non-metal.  Umumnya  keramik  adalah senyawa antara logam dan non logam.  Untuk mendapatkan sifat-sifat  keramik biasanya diperoleh dengan pemanasan pada suhu tinggi. Keramik:tradisional , modern .

Keramik tradisional :biasanya dibuat dari tanah liat .
Contoh: porselen, bata ubin, gelas dll.

Keramik modern : mempunyai ruang lingkup lebih luas dari keramik tradisional dan mempunyai  efek  dramatis  pada  kehidupan   manusia  seperti pemakaian  pada  bidang  elektronik,  komputer,  komunikasi, aerospace dll.

IV. Teknik pemerosesan keramik

a.      Pembubukan

Bahan-bahan dasar keramik umumnya berbentuk bubukan. Bahan dasar tersebut dapat diperoleh dengan metode konvensional atau non konvensional. Metode konvensional misalnya kalsinasi; yaitu menguraikan suatu bahan  padatan menjadi beberapa bagian yang lebih sederhana; Milling yaitu menggiling atau menghaluskan bahan; mixing yaitu mencampurkan beberapa bahan menjadi satu bahan. Sedangkan metode nonkonvensional misalnya teknik larutan sepaerti metode sol-gel, metode fase uap, atau dekomposisi garam. Dalam proses pembubukan tersebut , seringkali harus ditambahkan bahan penstabil agar suhu dapat diturunkan atatu bahan organik yang berfungsi sebagai pengikat atau pelunak bubukan sehingga mudah dibentuk.

b.      Pembentukan

Metode pembentukan ini bermacam-macam, misalnya metode pres isostatik dan aksial; metode cetak lepas, yaitu dicetak hingga kering lalu dilepas; metode cetak balut yaitu bahn dibiarkan tetap berada daalm cetakn atau cetak injeksi yaitu bahan dimasukan ke dalam cetakan dengan cara diinjeksikan ke dalamnya.

c.       Penekanan

Penekanan atau disebut juga kompaksi dilaukan untuk membentuk serbuk keramik menjadi suatu bentuk padatan berupa pelet mentah. Pelet mentah adalah serbuk yang telah menjadi bentuk padat tetapi belum disinter. Prosedur dasar penekanan dibagi menjadi 3 yaitu:

  • Uniaxial

Serbuk dibentuk dalam cetakan logam dengan penekanan satu arah. Penenkanan ini dapat memproduksi banyak pelet dan tidak mahal dibanding metode lain. Berdasarka cara kerjanya, penekanan ini dibagi menjadi 3 yaitu : single action uniaxial pressing, double action uniaxial pressing, dan uniaxial pressing with a floating mould or die.

  • Isostatik: Penekanan serbuk dilakukan dengan menggunakan cairan.
  • Hot pressing:Penekanan dilakukan secar simultan denga perlakuan panas pada serbuk.

d.      Sintering

Sintering adalah metode pemanasan yang dilakukan terhadap suatu material ( biaasnya dalam bentuk serbuk) pada suhu dibawah titik lelehnya sehingga menjadi bentuk padatan . Serbuk berubah menjadi padatan karena pada suhu tersebut partikel-partikel akan saling melekat. Setelah disintering bentuk porositas berubah cenderung berbrntuk bola. Selain itu semakin lama dipanaskan bentuk pori akan semakin kecil. Karena itu ukuran sampel yang telah disinter akan semakin kecil juga.

Sintering terbagi menjadi 2 jenis, yaitu berdassarkan ada tidaknya fase cair selama proses sintering. Sintering yang terjadi disertai adanya fase cair disebut sintering fase cair, dan sintering yang terjadi tanpa fase cair disebut sintering padat.
Tahap sintering dilakukan untuk memadat kompakan bahan, yang sudah dicetak dan dikeringkan dengan suhu tinggi.

e.       Anneling dan Aging

Anealing adalah proses pemanasan yang lebih rendah dari sebelumnya. Dengan maksud agar parameter dan sifat yang diinginkan mencapai optimum. Sedangkan aging adalah proses pendinginan selama beberapa waktu tertentu.

f.        Tahap akhir

Pada tahap ini, bahan keramik dikenakan berbagai perlakuan akhir sehingga sipa dipalikasika sesuai dengan sifat bahan yang diinginkan. Perlakuan tersebut misalnya mengasah, memoles, memberi lapisan logam, memberi mantel untuk perlindungan dan lain-lain.

Secara bagan proses pembuatan bahan keramik adalah :

Proses pembubukan atau penghalusan –> Pembentukan –> Pengeringan —> sintering –> anealing dan aging –> Aplikasi akhir.

LOGAM (lebih dalam mengenai material logam)

                 Material – material dalam kelompok ini disusun oleh satu atau lebih unsur logam (misalnya besi, alumunium, tembaga, titanium, emas, dan nikel), dan juga seringkali mengandung unsur non logam (misalnya karbon, nitrogen dan oksigen) dalam jumlah yang relatif kecil. Atom – atom pada logam dan paduannya mempunyai ciri – ciri tersusun secara sangat teratur, dan apabila dibandingkan dengan keramik dan polimer susunan antar atom – atomnya cenderung lebih rapat. Karakteristik susunan antar atomnya yang khas ini, kemudian disebut sebagai ikatan logam. Material logam memiliki nilai elektron bebas yang tinggi, dimana berarti terdapat sejumlah besar elektron yang tidak terikat pada inti atom sehingga bisa bergerak bebas. Karena ikatan pada atom-atom logam sangat kuat maka hal ini mengakibatkan titik leleh dan titik didih logam sangat tinggi. Sifat – sifat dari material logam yang khas ini dapat dijelaskan melalui karakterisitik elektronnya tersebut.
             Sifat yang paling sering dianggap mencirikan logam adalah konduktivitas listrik atau  konduktivitas termalnya yang tinggi. Sebagai contoh, logam konduktor listrik yang paling baik adalah tembaga sedangkan yang paling buruk adalah timbal, padahal kehambatan (resituvity) timbal hanya dua belas kali kehambatan tembaga. Sangat besarnya perbedaan konduktivitas antara logam dan non logam adalah karena pada logam yang mengalami beda potensial elektron-elektron dapat bergerak bebas, sementara pada bahan non logam tidak demikian. Jadi dapat disimpulkan bahwa karakteristik dasar logam harus dipelajari dari struktur elektronnya, atau dengan kata lain pengkajian material teknik  harus dimulai dari pemahaman struktur atom-atom yang membentuknya. 

I.            Karakteristik Struktur Logam

Karakteristik logam ini dipelajari dari struktur elektronnya atau dengan kata lain dari pemahaman struktur atom-atom yang membentuknya. Berikut ini karakteristik dari struktur logam murni. Ion logam berukuran relatif kecil, dengan diameter sekitar 0,25 nm. Ion-ion sejenis di dlam logam padat murni tertumpuk bersama secara teratur, dan sebagian besar logam tertumpuk secara kolektif ion-ion menempati volume minimum. Logam umumnya berbentuk kristal dan penumpukan ionnya tertutup atau terbuka. Susunan atomnya dapat ditentukan dan dinyatakan berdasarkan bentuk struktur selnya. Selain itu, karena ikatan metalik tidak bergantung pada arah. Contoh, baja yang memiliki butiran yang kasar cenderung kurang tangguh dibandingkan dengan baja yang memiliki butiran yang halus. Besar butir ini dapat dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan, akan tetapi setelah menjadi baja, pengendalian dilakukan dengan proses perlakuan panas. Tidak semua baja mengalami pertumbuhan butir yang berarti setelah pemanasan diatas daerah kritis, beberapa jenis baja dapat dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi tanpa mengalami perubahan ukuran butirnya. Hal ini merupakan karakteristik baja karbon sedang, suhu pengkasarannya tidak tetap dan dapat berubah-ubah, tergantung pada pengerjaan panas atau dingin sebelumnya.

a. Struktur Kristal
Logam seperti bahan lainnya, terdiri dari susunan atom-atom. Untuk lebih memudahkan pengertian, maka dapat dikatakan bahwa atom-atom dalam kristal logam tersusun secara teratur dan susunan atom-atom tersebut menentukan struktur kristal dari logam. Susunan dari atom-atom tersebut disebut cell unit.

Kebanyakan bahan logam mempunyai tiga struktur kristal:

·        kubus berpusat muka (face-centered cubic). 

·        kubus berpusat badan (body-centered cubic).

·        heksagonal tumpukan padat (hexagonal close-packed).         

           Pada temperatur kamar, besi atau baja memiliki bentuk struktur BCC (Body Centered Cubic). Dalam hal ini cell unit dari atom-atom disusun sebagai sebuah kubus dengan atom-atom menempati kedelapan dari sudut kubus dan satu atom berada di pusat kubus. Pada temperatur yang tinggi, besi atau baja memiliki bentuk struktur FCC (Face Centered Cubic). Dalam hal ini, cell unit adalah sebuah kubus dengan atom-atom menempati kedelapan dari sudut kubus dan atom lainnya berada pada pusat masing-masing dari enam keenam bidang kubus. Disamping berbentuk kubus, cell unit lainnya dapat berupa HCP (Hexagonal Close Packed), seperti halnya pada logam seng. Dalam hal ini atom-atom menempati kedua belas sudut, atom lain menempati dua sisi dan ketiga atom lagi menempati tengah.

b. Struktur Mikro

Struktur mikro logam merupakan penggabungan dari satu atau lebih struktur kristal. Pada umumnya logam terdiri dari banyak kristal (majemuk), walaupun ada diantaranya hanya terdiri dari satu kristal saja (tunggal). Tetapi logam dengan kristal majemuk memungkinkan pengembangan berbagai sifat-sifat yang dapat memperluas ruang lingkup pemakaiannya. Dalam logam, kristal sering disebut sebagai butiran. Batas pemisah antara dua kristal pemisah antara dua kristal disebut batas butir (Grain Boundary).

Baja dengan butiran yang kasar cenderung kurang tangguh, namun baja jenis ini lebih mudah untuk permesinan dan mempunyai kemampuan pengerasan yang lebih baik. Untuk baja yang berbutir halus, disamping lebih tangguh juga lebih ulet dibandingkan dengan yang berbutir kasar.

Besar butir dapat dikendalikan melalui komposisi pada waktu proses pembuatan, akan tetapi setelah menjadi baja, pengendalian dilakukan dengan proses perlakuan panas. Tidak semua baja mengalami pertumbuhan butir yang berarti setelah pemanasan diatas daerah kritis, beberapa jenis baja dapat dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi tanpa mengalami perubahan ukuran butirnya. Hal ini merupakan karakteristik baja karbon sedang, suhu pengkasarannya tidak tetap dan dapat berubah-ubah, tergantung pada pengerjaan panas atau dingin sebelumnya.

II.          Sifat logam

Logam adalah suatu unsur yang mempunyai sifat-sifat seperti : kuat, liat, keras, mengkilat, dan penghantar listrik dan panas. Sifat-sifat metal pada umumnya dapat digolongkan atas :

a. Sifat-sifat Ekstraktif/kimia (Chemical Properties)
Meliputi ciri-ciri dari komposisi kimia dan pengaruh unsur terhadap metal (logam). Beberapa contoh sifat kimia adalah

ü  segregasi dan ketahanan korosi.

Logam seprti baja memiliki nilai ketahanan terhadap korosi yang baik, karena memiliki kandungan karbon. Pada suhu kamar logam berwujud padat kecuali raksa (berwujud cair). 

ü  Titik leleh dan titik didih

Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya.

Logam-logam golongan 1 seperti natrium dan kalium memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu elektron untuk dikontribusikan pada ikatan – tetapi ada hal lain yang menyababkan hal ini terjadi:

·        Unsur-unsur golongan 1 juga tersusun dengan tidak efektif (terkoordinasi 8), karena itu tidak terbentuk ikatan yang banyak seperti kebanyakan logam.

·        Unsur-unsur golongan 1 memiliki ukuran atom yang rekatif besar (berarti bahwa inti jauh dari elektron yang terdelokalisasi) yang juga menyebabkan lemahnya ikatan.

b. Sifat –sifat mekanik (Mechanical Properties)
Yang disebut sifat mekanik ialah sifat bahan bilamana dipengaruhi gaya dari luar, yaitu : kekuatan tarik, kuat bengkok, kekerasan, kuat pukul, kuat geser, dan lain-lain. Sering pula dimasukkan sifat teknologi dari material ialah mampu mesin, mampu cor dan sebagainya. Untuk lebih jelasnya berikut akan dijelaskan lebih detail .

ü  Sifat dapat ditempa dan sifat dapat diregang

Logam digambarkan sebagai sesuatu yang dapat ditempa (dapat dipipihkan menjadi bentuk lembaran) dan dapat diregang (dapat ditarik menjadi kawat). Hal ini karena kemampuan atom-atom logam untuk menggelimpang antara atom yang satu dengan atom yang lain menjadi posisi yang baru tanpa memutuskan ikatan logam.

ü  Kekerasan logam

Penggelimpangan lapisan atom antara yang satu dengan yang lain ini dihalangi oleh batas butiran karena baris atom tidak tersusun sebagai mana mestinya. Hal ini mengakibatkan semakin banyak batas butiran (butiran-butiran kristal lebih kecil), menyebabkan logam lebih keras. Untuk mengimbangi hal ini, karena batas butiran merupakan suatu daerah dimana atom-atom tidak berkaitan dengan baik satu sama lain, logam cenderung retak pada batas butiran. Kenaikan jumlah batas butiran tidak hanya membuat logam menjadi semakin kuat, tetapi juga membuat logam menjadi rapuh.

ü  Pengontrolan ukuran butiran kristal

Jika kamu memiliki bagian logam yang murni, kamu dapat mengontrol ukuran butiran kristal melalui perlakuan panas atau melalui pengerjaan logam.Pemanasan logam cenderung untuk mengocok atom-atom logam menjadi susunan yang lebih rapi – penurunan jumlah batas butiran, dan juga membuat logam lebih lunak. Pembantingan logam ketika logam tersebut mendingin cenderung untuk memhasilkan butirn yang kecil. Pendinginan membuat logam menjadi keras. Untuk memperbaiki kinerja ini, kamu dapat memanaskannya lagi.

Kita juga dapat memutuskan susunan yang atom teratur melalui penyisipan atom yang memiliki ukuran sedikit berbeda pada struktur logam. Alloy seperti kuningan (campuran tembaga dan seng) lebih keras dibandingkan logam asalnya karena ketidakteraturan struktur membantu pencegahan barisan atom tergelincir satu sama lain.

c.  Sifat – sifat Fisik (Physical Properties)

Sifat fisik adalah sifat bahan karena mengalami peristiwa fisika, seperti adanya pengaruh panas dan listrik. yaitu berat jenis, daya hantar listrik dan panas, sifat magnet dan struktur mikro logam. lebih jelas berikut akan dijelaskan lebih detail .

ü Daya hantar listrik

        Logam menghantarkan listrik. Elektron yang terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur tiga dimensi. Elektron-elektron tersebut dapat melintasi batas butiran kristal. Meskipun susunan logam dapat terganggu pada batas butiran kristal, selama atom saling bersentuhan satu sama lain, ikatan logam masih tetap ada Cairan logam juga menghantarkan arus listrik, hal ini menunjukkan bahwa meskipun atom logam bebas bergerak, elektron yang terdelokalisasi masih memiliki daya yang tersisa sampai logam mendidih.

ü  Daya hantar panas

         Logam adalah konduktor panas yang baik. Energi panas diteruskan oleh elektron sebagai akibat dari penambahan energi kinetik (hal ini memnyebabkan elektron bergerak lebih cepat). Energi panas ditransferkan melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak.

d.      Sifat Tekhnologi

  Sifat pengerjaan logam adalah sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya.sifat itu harus diketahui lebih dahulu sebelum pengolahan bahan dilakukan. Pengujian yang dilakukan antara lain pengujiian mampu las, mampu mesin, mampu cor, dan mampu keras. Logam merupakan bahan yang baik untuk diaplikasikan dalam teknologi, karena logam memiliki struktur yang kuat dan tidak mudah patah.

Sifat a dan b sangat penting bagi perencana dalam menentukan dan memilih logam untuk keperluan konstruksi dan rancangan lain.

III. TEKNIK PEMBUATAN LOGAM        

Ada beberapa proses pembentukan logam dari bahan setengah jadi menjadi produk jadi yang dapat kita temui sehari-hari . proses pembentukan ini dapat dilakukan pada hampir seluruh material logam , termasuk baja. Klasifikasi peroses pembentukan logam  seperti dijelaskan dibawah ini.

ü  Proses deformasi

         Proses deformasi adalah proses pembentukan bahan logam, seperti penempaan , ekstruksi, pengerolan,   penekanan (deep drawing), dan penarikan kawat (wire drawing). Proses ini melibatkan tegangan yang besar, dimana tegangan tersebut harus melebihi tegangan luluh material yang sedang diproses. Semua material logam yang akan mengalami proses pembentukan harus memiliki keuletan tinggi , sehingga tidak retak atau pecah pada saat proses berlangsung.

Berikut ini adalah dua macam proses pembentukan

1.      Proses pembentukan dingin (cold forming) , jika proses dilakukan pada suhu kamar.

2.      Proses pembentukan panas (hot forming) , jika proses dilakukan pada suhu tinggi , diatas suhu rekristalisasi .

Pada proses pembentukan panas-oleh karena adanya bantuan dari suhu , logam dapat dideformasi lebih besar , dan tegangan yang diperlukan relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan tegangan yang diperlukan pada proses pembentukan dingin. Namun demikian , lapisan oksida(kerak) dipermukaan logam yang diproses mudah terbentuk pada proses pembentukan panas. Sebaliknya permukaan logam yang diproses tetap mulus pada prosess pembentukan dingin , walaupun derajat deformasinya lebih rendah , dan sifat mekanis logam mengalami peningkatan yang cukup signifikan.

ü  Pengecoran

Pengecoran adalah proses fibrikasi logam, dimana logam dicairkan dan kemudian dituangkan kedalam cetakan yang memiliki bentuk sesuai desain. Pengecoran umumnya dilakukan untuk membuat komponen-komponen yang besar dan memiliki bentuk yang rumit, serta pada material yang memiliki keuletan yang sangat rendah, seperti besi tuang. Secara umum proses pengecoran relatif lebih ekonomis jika dibandingkan dengan proses pembentukan. Ada beberapa teknik pengecoran logam: a. Pengecoran pasir , cetakan terbuat dari pasir

b. Pengecoran bertekanan (die casting), logam cair dimasukkan dengan menggunakan tekanan kedalam cetakan dan pembekuan terjadi dalam kondisi bertekanan.

c. investment casting atau  lost wax casting + lubang cetakan terbuat dari plastik (wax) yang kemudian dipanaskan hingga meleleh , meninggalkan lubang cetakan sesuai bentuk yang diinginkan. Teknik investment casting ini digunakan untuk mengecor peralatan yang memerlukan tingkat presisi yang tinggi, seperti perhiasan , mahkota gigi (dental crown), sudut turbin dan lain-lain.

ü  Proses pembentukan lain

Salah satu proses pembentukan lain adalah metalurgi serbuk. Metalurgi serbuk dikenal juga sebagai P/M atau powder metalurgi. Pada proses ini, material logam dibuat menjadi serbuk melalui berbagai teknik. Kemudian serbuk ini dikompaksi (ditekan) kedalam suatu cetakan yang memiliki bentuk sesuai dengan  desian yang diinginkan. Tekanan harus dibuat sedemikian rupa sehingga serbuk dapat menyatu dan memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan bentuknya jika dikeluarkan dari cetakan. Serbuk yang telah dikompaksi dan memiliki bentuk tertentu disebut bekalan (green). Bekalan kemidian dipanaskan agar terjadi difusi antar serbuk logam, sehingga menyatu dan memiliki kekuatan yang tinggi. Sebuah komponen dibuat melalui proses metalurgi serbuk umumnya karena

a.       Didesain untuk memiliki kandungan porositas tertentu dengan mempertahankan densitas yang tinggi seperti material padat

b.      Dibuat dari material paduan logam yang unsur-unsurnya memiliki kelarutan terbatas sehingga tidak dapat dipadu melalui proses pengecoran , contohnya Al-Ti

c.       Dibuat dari material logam yang memiliki titik lebur yang sangat tinggi

d.      Memiliki bentuk yang sangat kecil dan rumit

Dari refrensi yang berbeda proses pembentukan logam dapat dilakukan dengan cara

Pengolahan ini dapat dilakukan dengan cara:

1.  Paduan

Paduan adalah proses pencampuran dua logam atau lebih, untuk memperoleh sifat-sifat yang lebih baik dari bahan hasil paduan. Dengan memadukan dua bahan atau lebih maka dimungkinkan didapat logam paduan yang kuat. Tembaga dan timah adalah logam lemah, sedangkan perunggu; paduan dari tembaga dan timah adalah bahan yang kuat. Begitu juga paduan aluminium dengan tembaga akan menghasilkan paduan duralumin yang relatif lebih kuat. Besi murni adalah bahan yang empuk, sedangkan zat arang adalah rapuh, sedangkan paduan antara besi murni dengan zat arang (karbon) disebut baja. Baja adalah bahan logam yang sangat keras dan liat.

2. Pengolahan Panas

Dengan pengolahan panas, akan didapatkan sifat-sifat yang lebih baik dari bahan. Contohnya dengan memanaskan baja dengan cepat sekitar 800oC dan kemudian mendinginkannya dalam minyak atau air, baja akan menjadi lebih. Istilah lain dari pengolahan panas ini disebut juga dengan  “menyepuh panas”. Pengolahan panas lain adalah antara lain memurnikan, menkarbonkan, menitrasikan dan memijarkan.

3. Penguatan

Pengokohan terjadi pada tiap perubahan bentuk dalam keadaan dingin. Contoh-contoh bentuk perubahan bentuk dalam keadaan dingin adalah menempa dingin, mencanai dingin dan menarik dingin.

4. Ditempa dan dicanai

Proses ini menggunakan palu-tempa atau dengan menggunakan canai. Produk yang dihasilkan disebut dengan logam tempa  dan logam canai. Logam yang ditempa dan logam yang dicanai disebut juga logam remas.Logam yang ditempa masuk ke pasaran dalam bentuk benda tempa dan logam yang dicanai antara lain dalam bentuk pelat, batang, profil dan pipa.

5. Dituang

Proses penuangan adalah proses memasukan logam cair ke dalam cetakan tertentu. Berbagai produk akhir yang bentuk akhirnya sedemikian rumit, maka proses pembuatannya lebih baik dengan proses penuangan. Proses penuangan banyak kita jumpai pada pembuatan bak verseneling engine mobil, piston, dan berbagai produk akhir yang bentuknya sangat rumit. 

dari penjabaran diatas merupakan tata cara pembentukan logam secara tekniknya , akan tetapi jika secara fisikanya ada beberapa cara yakni dengan cara , sintering , mealting dan partial mealting .

Pemanfaat limbah kulit pisang (Musa sp.) menjadi Tepung Pisang di kecamatan Klakah-Lumajang .

Tumbuh-tumbuhan hutan tropika adalah sumber yang sangat kaya akan senyawa-senyawa kimia berkhasiat atau bioaktif. Banyak diantara senyawa-senyawa tersebut sangat potensial sebagai sumber bahan baku dalam pengolahan bahan pangan. Salah satunya adalah tanaman pisang. Pisang merupakan tanaman tropis yang banyak terdapat di indonesia, khususnya di daerah lumajang, jawa timur.

Kabupaten Lumajang terdiri dari dataran yang subur karena diapit oleh tiga gunung berapi yaitu gunung Mahameru (3.676 m), gunung Bromo (2.392 m) dan gunung Lamongan (1.600 m) serta sebelah selatan dibatasi laut Samudra Hindia yang memberikan peluang besar dalam pengembangan usaha di bidang pertanian dan nelayan.

Tanaman buah-buahan di Kabupaten Lumajang sangat bervariasi sehingga walaupun beberapa tanaman tidak berbuah karena tanaman tersebut belum musimnya berbuah namun karena ragamnya banyak maka masih banyak tanaman lainnya yang berbuah, mengingat antara satu tanaman buah dengan tanaman buah yang lainnya mempunyai musim berbuah yang berbeda, bahkan ada tanaman tertentu yang di daerah lain belum berbuah di Kabupaten Lumajang sedang berbuah dan dapat dipasarkan. Oleh karenanya untuk dapat memberikan informasi terhadap kebutuhan pasar, mulai bulan juli 2009 tanaman buah yang dapat berproduksi di Kabupaten Lumajang disajikan pada table dibawah.

 

PRODUKSI TANAMAN BUAH-BUAHAN KABUPATEN LUMAJANG

NO

KOMODITI

PRODUKSI (TON)

KECAMATAN PRODUSEN

2008

JAN – JUN 2009

ESTIMASI
JULI 2009

1

 Belimbing

159,2

8,0

32,5

Yosowilangun, Candipuro, Sumbersuko

2

 Jeruk Siam

11.080,2

543,4

4.557,0

Yosowilangun, Tekung, Randuagung

3

 Mangga

22.311,0

413,9

1.295,3

Yosowilangun, Ranuyoso, Padang

4

 Nangka

6.320,9

8324,5

229,3

Kedungjajang, Randuagung, Klakah

5

 Nanas

3,1

21,3

0,5

Senduro, Randuagung, Sumbersuko

6

 Pepaya

5.571,6

3.710,2

1.039,8

Yosowilangun, Pasirian, Tempeh

7

 Pisang

50.776,2

38.606,0

35.228,1

Senduro, Pasrujambe, Ranuyoso, Klakah

8

 Salak

36.004,6

81,6

1.428,4

Tekmpursari, Pronojiwo, Candipuro

9

 Sawo

78,2

7,6

24,4

Ranuyoso, Candipuro, Sumbersuko

10

 Sukun

392,5

36,2

99,9

Yosowilangun, Candipuro, Randuagung

Lumajang merupakan salah satu kabupaten di jawa timur yang terkenal dengan tanaman pisangnya, olehkarena itu kabupaten lumajang merupakan satu-satunya kabupaten yang mendapat julukan kota pisang. Seperti yang terlihat pada tabel diatas, produksi tanaman pisang di Kabupaten Lumajang merupakan yang terbesar , yakni 50.776,2  ton pada tahun 2008 begitupulan pada tahun-tahun berikutnya produksi buah pisang tetap yang terbesar di daerah Lumajang . Di kabupaten lumajang , tanaman pisang banyak dijumpai dibeberapa kecamatan seperti yang terkenal yakni di kecamatan ranuyoso, senduro dan juga pasru jambe yang terkenal dengan pisang agungnya. Tidak hanya ketiga daerah tersebut saja yang mampu menghasilkan tanaman pisang, bahkan hampir semua kecamatan di daerah lumajang merupakan penghasil buah pisang.

Khusus untuk tanaman pisang Mas Kirana telah dikelola secara profesinal dan telah disertifikasi serta dipasarkan untuk konsumsi pasar-pasar modern,hal ini dikarenakan pisang Mas Kirana banyak diminati konsumen karena, Rasanya yang manis dan legit serta tahan lama. Daya simpan sampai 30 hari pada suhu 20oC dan 15 hari pada suhu ruangan. Lewat dari itu, kulit dipenuhi bintik hitam, tapi buahnya masih legit dan tambah manis. disamping itu ada jenis pisang Agung Semeru yang mempunyai rasa khas dengan bentuk ukuran yang cukup besar dan panjang hanya dapat tumbuh di Kabupaten Lumajang tepat di punggung Gunung Mahameru. Pisang Agung Semeru tiap pohonnya berbuah paling banyak dalam satu tandannya terdiri dari dua sisir dengan bobot antara 8-12 kg/tandan dan setiap buahnya mempunyai bobot + 0,5 kg.

Oleh karena produksi buah pisang yang melimpah di Kabupaten Lumajang , maka banyak sekali masyarakat di daerah lumajang yang memproduksinya menjadi kripik pisang , sale pisang , selai pisang , roti pisang ataupun sekedar mengkonsumsi pisang hanya dengan memakan buah pisangnya saja dan membuang kulitnya karena dianggap sebagai sampah (limbah buah pisang). Apabila limbah kulit pisang tersebut dibiarkan begitu saja maka tidak menutup kemungkinan untuk terjadinya penumpukan sampah atau limbah kulit pisang khususnya di Kabupaten Lumajang.

Buah pisang banyak mengandung karbohidrat baik isinya maupun kulitnya. Oleh karena itu, kulit buah pisang dapat diolah menjadi makanan tertentu. Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa komposisi kulit pisang banyak mengandung air yaitu 68,90 % dan juga karbohidrat yaitu sebesar 18,50 %.

Melihat kenyataan tersebut, Hal ini akan menimbulkan kerugian, karena kulit pisang akan terbuang sia-sia dan bahkan hanya menjadi limbah yang akan mengganggu masyarakat. Alangkah baiknya jika kulit buah pisang dapat dimanfaatkan sehingga menjadi sesuatu yang lebih berguna. Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkan dan mengolah limbah kulit pisang tersebut lebih lanjut menjadi suatu bahan yang bermanfaat dan memiliki nilai misalnya dalam pembuatan bahan pangan yang dapat dikonsumsi. Kandungan karbohidrat sebesar 18,50 % menyebabkan kulit pisang berpotensi sebagai sumber pati, sehingga dapat dijadikan tepung yang tentunya tepung ini merupakan bahan dasar dalam pembuatan roti ataupun mie. Pemanfaatan kulit pisang sebagai tepung campuran juga bermanfaat untuk mengurangi kuantitas impor tepung terigu, mengingat dari 7.010 ton tepung terigu yang diimpor pada tahun 1999 sebanyak 532.272 kg tepung terigu merupakan konsumsi dari industri makaroni, mie, spaghetti, bihun dan sejenisnya (Anonymous,1999).

Fisika Material ( sejarah dan pengklasifikasiannya )

       Sebagai mahasiswa fisika tentunya tak asing lagi dengan matakuliah yang satu ini , oleh karana itu disini saya ingin membagi sedikit pengetahuan dengan kawan-kawan semua. untuk lebih jelasnya adalah sebagai berikut .

Sejak jaman dahulu kala material sudah menjadi bagian dari peradaban manusia , sebagai contoh pada masa lampau kita kenal ada beberapa periode yakni Zaman batu, Zaman Perunggu dan Zaman besi. Apalagi teknologi–teknologi mutakhir masakini pastinya sangat bergantung pada meterial canggih ,sehingga tak heran jika semuanya memanfaatkan perangkat produk dan sistem yang terbuat dari meterial .

Setiap bagian dari kehidupan kitapun tak luput dari peranan metiral seperti pakaian, bangunan, transportasi, produk makanan, komunikasi serta hiburan . Semakin banyaknya penelitian yang dilakukan oleh para ilmuan dan ahli teknologi selama ini maka banyak orang yang dapat membuat produk-produk lebih baik. Menurut sejarah , kemajuan dan perkemabangan  dari kehidupan manusia ternyata berkaitan dengan kemampuan untuk membuat dan merekayasa material untuk memenuhi kebutuhan hidup.

Saat pertamakali manusia berada dibumi hanya sedikit materal yang dikenal, seperti misalnya kayu, batu, kulit dan tanah. Namun dengan seiring berjalannya waktu dan semakin berkembangnya manusia maka kebutuhan akan materialpun semakin hari semakin bertambah sehingga memaksa manusia untuk menciptakan inofasi-inofasi baru dengan melakukan beberapa teknik sehingga mampu menciptakan material baru yang memiliki sifat lebih unggul dari material yang ada di alam, seperti misalnya logam, plastik, kaca dan fiber.

Pada dasarnya ilmu material meliputi penyelidikan terhadap hubungan yang muncul diantara struktur dan sifat-sifat material . Rekayasa material (material engineering) sendiri adalah dasar suatu ilmu untuk merancang atau merekayasa struktur dari suatu material untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan sebelumnya.

Para ilmuan dan insinyur merupakan orang yang ahli di bidangnya untuk merancang suatu maerial baru. Namun, terkadang banyak ilmuan atau insinyur di bidang mekanik, sipil, kimia, atau listrik pada suatu waktu mengalami kesulitan dalam merancang suatu material, sebagai contoh transmisi pada roda gigi, membuat struktur yang kuat untuk bangunan, membuat komponen yang sangat halus untuk pelumas, atau kesulitan dalam pembuatan IC (Intergerated Circuit).

Alasan mengapa kita perlu untuk belajar material adalah agar kita dapat memilih material yang tepat diantara banyaknya macam material yang ada. Secara mendasar terdapat beberapa kriteria untuk menentukan keputusan akhir dalam memilih suatu material. Pertama-tama kondisi awal harus dikarakterisasi, oleh karena itu para ilmuan atau insinyur harus mengetahui sifat-sifat apa saja yang dibtuhkan dari suau material, karena jarang sekali dapat dibentuk suatu material dengan kombinasi yang ideal. Contoh klasik dari permasalahan ini meliputi kekuatan (strength) dan kelenturan (ductility); secara normal material yang memiliki sifat sangat kuat hanya memiliki sifat kelenturan yang sangat terbatas.

Pertimbangan kedua dalam pemilihan suatu material adalah sifat deterioration (sifat buruk) yang dapat muncul selama proses operasi. Sebagai contoh, reduksi yang signifikan dalam kekuatan mekanik kemungkinkan dihasilkan karena terpapar (exposure) suhu yang tinggi atau lingkungan yang korosif (merusak).
Kemungkinan besar suatu pertimbangan dalam pemilihan suatu material ditolak karena alasan ekonomi: Berapa biaya akhir dari material yang dihasilkan?. Bisa saja sebuah material ditemukan dengan kombinasi sifatnya yang ideal namun dibutuhkan biaya produksi yang sangat mahal sekali. Selain itu beberapa pertimbangan (kompromi) tidak dapat dihindarkan. Selain itu, biaya untuk menyelesaikan sebuah keping juga membutuhkan banyak biaya lain (waktu, tenaga, dan lain-lain) selama proses pabrikasi untuk menghasilkan bentuk yang diinginkan.

Para ilmuan dan perekayasa material sudah terbiasa berhadapan dengan berbagai variasi karakteristik material dan memahami hubungan yang erat antara struktur dan sifat suatu material, sebaik pemahaman mereka tentang teknis memproses suatu material membuat mereka ahli dan yakin dalam memilih suatu material berdasarkan kriteria tersebut.

Pemanfaatan suatu material disesuaikan dengan sifat-sifat yang ada pada material itu sendiri dengan melalui proses seleksi . Sampai saat ini sudah banyak material yang telah dibuat dan semuanya itu dapat dikatagorikan menjadi logam , plastic, gelas , dan serat.

Kemajuan dalam memahami berbagai jenis material merupakan suatu pratanda dari kemajuan dalam bidang teknologi. Sebagai contoh adalah pemanfaatan bahan silicon, material ini menumbuhkan industri bernilai triliunan dollar. Material ini juga membantu komunikasi di semua bidang, dari alat bantu hingga telemetri ruang angkasa. Keseharian kita diubah akibat adanya hiburan di rumah kita seperti kaset video, dan dengan munculnya computer yang kini terjangkau oleh perorangan. Perubahan meliputi berbagai hal , bukan masalah teknis semata. Sebagai contoh lain, automobile tidak akan terwujud jika tidak adanya baja atau bahan lainnya.

Menurut para ilmuan prinsip dasar yang menentukan sifat material adalah struktur internal material itu sendiri . struktur internal itu sendiri tersusun oleh atom yang saling berkaitan dengan atom tetangganya (atom yang berada disebelahnya) baik itu dalam suatu kristal, molekul ataupun mikrostruktur. Akan tetapi walaupun sudah ada standar baku yang mengatur akan kandungan bahan-bahan pembentuk yang akan membangun sifat material , namun keahlian untuk menentukan berdasarkan metode-metode pengujian material sangatlah penting bagi seorang material engineer.

Oleh karena itu Material dapat dibedakan berdasarkan sifat-sifatnya, karena sifat (properti)  adalah ciri-ciri yang ada pada suatu material yang berkaitan dengan jenis besarnya respon yang diberikan jika suatu material diberikan suatu stimulus (rangsangan). Secara umum sifat suatu material tidak bergantung terhadap bentuk dan ukuran metarial tersebut. Sifat-sifat suatu material dapat dikelompokkan menjadi 7 katagori yaitu sifat yakni mekanik, listrik, termal, magnetik, optik, deteriorative (sifat yang menyebabkan suatu material menjadi buruk), dan storage / memory. Untuk mesing-masing sifat tersebut terdapat stimulus khusus yang dapat menimbulkan respon yang berbeda.

• Sifat mekanik berkaitan dengan perubahan bentuk karena adanya pemberian beban atau gaya, contohnya meliputi modulus elastisitas dan kekuatan (strength), Keuletan (Ductile), Kekakuan (Stiffness), Ketangguhan (Toughness), Kekerasan (Hardness). Kekuatan adalah kemampuan suatu material dalam menerima beban, semakin besar beban yang mampu diterima oleh material maka benda tersebut dapat dikatakan memiliki kekuatan yang tinggi. Kekerasan dapat diartikan ketahan suatu material terhadap deformasi lokal, misalkan ketahanan terhadap goresan. Bila suatu material digores maka yang akan menerima beban adalah bagian permukaannya saja bukan keseluruhannya, itulah mengapa goresan dikatakan hanya menghasilkan deformasi lokal. Selanjutnya sifat kekakuan dari suatu material dapat diartikan ketidakmapuan suatu material untuk berdeformasi plastis. Material yang kaku berarti bila diberi suatu beban dia hanya akan berdeformasi elastis, dan selanjutnya akan mengalami patah (fracture). Mengetahui tentang sifat mekanik suatu material sangatlah penting terutama dalam pemilihan material yang akan dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Misalkan kita disuruh memilih jenis baja yang akan digunakan untuk membuat jembatan, maka hal terpenting yang harus kita perhatikan adalah bahan yang kita pilih haruslah kuat, dalam arti dia tidak akan mudah mengalami deformasi plastis. Bayangkan saja bagaimana bila kita salah memilih bahan, tentunya nanti jembatan yang kita buat akan memiliki lintasan melengkung seperti lintasan skateboard, tentunya hal ini bukanlah hal yang lucu.
• Sifat kelistrikan berkaitan dengan konduktivitas listrik, resistivitas listrik dan konstanta dielektrik yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa medan listrik.
• Sifat panas (thermal) berkaitan dengan kapasitas panas dan konduktivitas termal yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa panas.
• Sifat Magnetik menggambarkan respon suatu material terhadap medan magnet yang biasanya direpresentasikan dengan menggunakan kurva Hysterisis.
• Sifat Optik menggambarkan bagaimana respon suatu material terhadap medan elektromagnetik atau radiasi cahaya. Sifat optik ini direpresentasikan dalam indek refraksi dan refleksi.
• Sifat Deteriorative mengindikasikan kereaktifan secara kimia dari suatu material.
• Sifat storage / memory merupakan sifat dari material yang muncul akibat dari perkembangan teknologi yang akhir-akhir ini terasa dampaknya yang besar. Aplikasi dalam hal Storage / Memory dari suatu material salah satunya adalah flashdisk, yang dimana saat ini dituntut agar bisa menyimpan data yang lebih besar dan besar lagi. Maka dari itu, diperlukanlah suatu material yang mampu menyimpan data berukuran besar di dalam volume yang seminimal mungkin.

Material diklasifiasikan menjadi beberapa tipe yang memiliki karakteristik yang sama. Material dapat dikelompokkan dengan berbagai cara, salah satunya didasarkan pada ikatan atom dan struktur. Berdasarkan cara ini material dapat diklasifikasikan menjadi logam, polimer, dan keramik. Sebagai penambahan, terdapat dua kelompok material yang cukup penting dalam rekayasa material yaitu komposit dan semikonduktor. Ditinjau dari segi struktur, terdapat jenis material tambahan yaitu material komposit. Apabila klasifikasi material ditinjau dari kemampuan konduktivitasnya maka akan terdapat tambahan golongan material semikonduktor. Selain itu ada pula biomaterial yang termasuk dalam material tingkat tinggi.

1.   Logam

Material – material dalam kelompok ini disusun oleh satu atau lebih unsur logam (misalnya besi, alumunium, tembaga, titanium, emas, dan nikel), dan juga seringkali mengandung unsur non logam (misalnya karbon, nitrogen dan oksigen) dalam jumlah yang relatif kecil. Atom – atom pada logam dan paduannya mempunyai ciri – ciri tersusun secara sangat teratur, dan apabila dibandingkan dengan keramik dan polimer susunan antar atom – atomnya cenderung lebih rapat. Karakteristik susunan antar atomnya yang khas ini, kemudian disebut sebagai ikatan logam. Material logam memiliki nilai elektron bebas yang tinggi, dimana berarti terdapat sejumlah besar elektron yang tidak terikat pada inti atom sehingga bisa bergerak bebas. Sifat – sifat dari material logam yang khas ini dapat dijelaskan melalui karakterisitik elektronnya tersebut. Yang paling utama, yaitu apabila diamati dari sifat logam yang merupakan penghantar listrik dan panas yang baik. Selain itu susunan atom material logam yang teratur  dan respon dari elektron bebas terhadap getaran elektromagnetik pada frekuensi cahaya membuatnya tidak mampu ditembus oleh cahaya sehingga tidak tembus pandang seperti halnya kaca. Permukaan material logam akan mengkilap apabila dipoles. Sebagai tambahan, beberapa jenis logam (Fe, Co, Ni) juga memiliki sifat magnetik yang kuat.
Mengenai sifat mekaniknya, material logam cenderung bersifat cukup kaku dan kuat, ulet (ductile = dapat mengalami deformasi atau perubahan bentuk tanpa mengalami patah) sehingga punya kemampuan mampu dibentuk (formability) yang baik (misalnya melalui penempaan, pengerolan, dll), dan mampu menerima pembebanan secara tiba – tiba tanpa mengalami patah (shock resistance). Sifat – sifat tersebut membuat logam mempunyai jangkauan aplikasi yang sangat luas dalam dunia industri hingga saat ini.

2.  Keramik

Keramik  adalah senyawa yang tersusun dari perpaduan antara unsur logam dan non logam yang kemudian membentuk suatu senyawa baru yang umumnya termasuk ke dalam jenis oxide, nitride, dan carbide. Sebagai contoh, beberapa keramik yang umumnya dikenal yaitu alumunium oksida (alumina atau Al2O3), silicon dioksida (silika atau SiO2), silicon karbida (SiC), silikon nitride (Si3N4). Sebagai tambahan, juga terdapat beberapa material keramik yang termasuk ke dalam kelompok keramik tradisional seperti mineral – mineral, lempung, semen pada beton, batu bata,isolator listrik, magnet permanen dan kaca. Grafit dan intan juga dimasukkan ke dalam kelompok keramik.
Keramik biasanya dihubungkan dengan istilah “ikatan campuran”-sebuah kombinasi dari ikatan kovalen, ionic, dan terkadang metalik. Terdiri dari deretan atom – atom yang saling berhubungan satu sama lain, dan tidak ada molekul yang terpisah. Karakteristik ini membedakan keramik dari padatan molekular, seperti kristal iodine (tersusun dari molekul I2 yang terpisah) dan paraffin wax (tersusun oleh rantai panjang molekul alkana). Selain itu es, dimana tersusun dari molekul terpisah H2O, juga termasuk ke dalam kelompok ini walaupun memiliki perilaku seperti keramik.

Secara tipikal material ini tahan terhadap listrik dan panas, dan lebih tahan terhadap temperatur tinggi dan lingkungan yang buruk dibandingkan dengan logam dan polimer. Selain itu keramik memiliki sifat keras, kaku , kuat namun mudah pecah.

3.      Polimer

Polimer merupakan molekul makro yang dibentuk oleh atom – atom yang terikat secara kovalen membentuk suatu satuan molekul yang disebut monomer, dan kemudian satuan molekul ini tersambung dengan kelompok – kelompok monomer sejenis yang lain, membentuk suatu rantai yang panjang dan berulang. Sebagian besar polimer merupakan senyawa organik berbasis karbon, hydrogen, dan unsur –unsur non logam lainnya seperti sulfur/belerang (S) dan klorin (Cl). Karakteristik Ikatan antar rantai molekul polimer sangat mempengaruhi karakteristiknya. Struktur cross linking (ikatan silang) dari rantai polimer merupakan kunci dari proses vulkanisasi yang dapat mengubah karet alam yang awalnya belum memiliki fungsi aplikasi menjadi produk yang berguna dalam kehidupan sehari – hari seperti misalnya ban mobil yang membuat bepergian dengan sepeda menjadi lebih nyaman. Istilah polimer dan plastik seringkali dipertukarkan. Padahal sebenarnya, plastik merupakan kombinasi dari polimer – polimer yang biasanya juga diberi bahan tambahan lain untuk memenuhi kemampuan dan penampilan yang diinginkan. Plastik merupakan pemantul cahaya yang kurang baik, dan cendrung bersifat transparan dan transluen. Polimer secara tipikal memiliki densitas yang rendah, sangat fleksibel, dan mudah dibentuk.

Berdasarkan sumbernya polimer dapat dibagi menjadi dua yakni polimer alami dan polimer sintetis . contoh dari polimer alami kayu, kulit binatang, kapas, karet alam dan rambut. Sedangkan polimer sintetis sendiri ada tiga macam yakni pertama terdapat secara alami contohnya nylon, poliester, polipropilen, polistiren. Kedua yang terdapat dialam tetapi dibuat oleh proses buatan contohnya karet sintetis. Ketiga Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya)

Berdasakan jumlah rantai karbonnya polimer dibagi menjadi enam yakni

  1. 1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)
  2. 5 ~ 11 Cair (bensin)
  3. 9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah
  4. 16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)
  5. 25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)
  6. 1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen, dll)

4.  Komposit

Bahan komposit (atau komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen dan baut-baut penyambung. Kekuatan tarik dari komposit serat karbon lebih tinggi daripada semua paduan logam. Semua itu menghasilkan berat pesawat yang lebih ringan, daya angkut yang lebih besar, hemat bahan bakar dan jarak tempuh yang lebih jauh.Terdapat cukup banyak material komposit yang terdiri lebih dari satu tipe material yang telah dibuat. Sebuah komposit dirancang untuk memperlihatkan kombinasi dari sifat/karakteristik terbaik dari masing-masing komponen material. Serat kaca (Fiberglass) merupakan salah satu contoh yang sangat umum, dimana serat gelas dilekatkan ke dalam material polimer. Fiber glass memiliki sifat kuat yang berasal dari kaca dan sifat lentur yang berasal dari polimer. Banyak sekali pengembangan material terbaru melibatkan material komposit. Salah satu contoh aplikasi bahan komposit yakni pada bidang optikal material.

Contoh lain dapat dilihat di “plastik” casing set televisi, sel-telepon dan sebagainya. Ini casing plastik biasanya material komposit terdiri dari matriks termoplastik seperti akrilonitril-butadiena-stirena (ABS) di mana kalsium karbonat kapur, bedak , kaca serat atau serat karbon telah ditambahkan untuk menambah kekuatan, massal, atau elektro-statis dispersi. Penambahan ini dapat disebut sebagai serat penguat, atau dispersan, tergantung pada tujuan mereka.

5.   Semikonduktor

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor.Semikonduktor merupakan satu-satunya kelas material yang dibedakan berdasarkan sifatnya. Material ini biasanya didefinisikan sebagai material yang memiliki konduktivitas listrik pertengahan, antara konduktor yang baik dan insulator. Konduktivitasnya sangat tergantung dari banyak sedikitnya jumlah aatom pengotor/tambahan pada bahan yang mana hal inilah yang menjadi kunci pembuatan produk IC (integrated circuit). Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron). Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopan.Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar.[rujukan?] Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.

6.    Biomaterial

Biomaterial umumnya dapat diproduksi baik di alam atau disintesis di laboratorium menggunakan berbagai pendekatan kimia menggunakan komponen logam atau keramik. Biomaterial digunakan dalam komponen yang diimplan ke dalam tubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh yang rusak. Material ini tidak boleh menghasilkan zat beracun dan harus sesuai dengan jaringan tubuh.  Mereka sering digunakan dan / atau disesuaikan untuk aplikasi medis, dan dengan demikian terdiri dari seluruh atau bagian dari struktur hidup atau perangkat biomedis yang melakukan, menambah, atau mengganti fungsi alami. Fungsi tersebut dapat bersifat jinak, seperti yang digunakan untuk katup jantung , atau mungkin bioaktif dengan fungsionalitas yang lebih interaktif seperti hidroksi apatit- dilapisi implan pinggul . Biomaterial juga digunakan setiap hari di aplikasi gigi, operasi, dan pengiriman obat. EG Sebuah membangun dengan produk farmasi diresapi dapat ditempatkan ke dalam tubuh, yang memungkinkan pelepasan berkepanjangan obat selama jangka waktu. Sebuah biomaterial juga dapat menjadi autograft , allograft atau xenograft digunakan sebagai transplantasi bahan.

Bahan ilmuwan saat ini memberikan perhatian lebih dan lebih untuk kristalisasi proses anorganik dalam matriks yang sebagian besar organik dari senyawa alami. Proses ini biasanya umumnya terjadi pada suhu dan tekanan ambien. Menariknya, organisme penting melalui mana bentuk kristal mineral ini mampu secara konsisten menghasilkan struktur rumit yang kompleks. Memahami proses di mana organisme hidup mampu mengatur pertumbuhan kristal mineral seperti silika dapat menyebabkan kemajuan ilmiah yang signifikan dan teknik sintesis baru untuk bahan komposit nano – atau nanocomposites.

Uraian diatas merupakan beberapa material yang telah diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifatnya. Ternyata seiring makin berkembang pesatnya kebutuhan akan material dan penilitian oleh para ilmuan untuk memenuhi kebutuhan manusia maka ada juga material masa depan yakni nanoengineered material. Nanoengineered material adalah pembuatan material baru yang dilakukan dari level atomik dengan memanipulasi dan memindahkan atom dan molekul untuk membentuk struktur baru. Kata depan “nano” menandai bahwa dimensi dari besaran struktur ini berorde nanometer. Contohnya carbon nanotubes.

Ilmu material sangat penting untuk dipelajari mengingat kegunaan material dan kebutuhan akan material yang semakin berkembang pesat agar tak salah nantinya dalam menentukan material apa yang kita butuhkan. Selain itu dengan memplajari ilmu material kita juga dapat menciptakan inofasi-inofasi baru untuk menghadapi masalah pada lingkungan kita, seperti misalnya  pada alat transportasi dibutuhkan material yang meningkatkan efesiensi bahan bakar, kuat , densitas rendah, dan memiliki kemampuan bekerja pada temperatur tinggi. Tanpa mempelajari ilmu material tentunya kita takdapat melakukannya .

KOPI MENGKUDU (Morinda Citrifolia) NON KAFEIN YANG MAMPU MENYEMBUHKAN BERBAGAI MACAM PENYAKIT

Mengkudu (Morinda Citrifolia) merupakan salah satu Sumber Daya Alam yang mudah ditemui di Indonesia. Dengan sifatnya yang istimewa, yaitu berbunga sepanjang tahun, sehingga dapat menghasilkan buah yang silih berganti. Melalui riset intensif yang dilakukan oleh para ilmuwan di laboratorium, Mengkudu (Morinda Citrifolia) menunjukkan keunggulan yang luar biasa.Tanaman ini mengandung berbagai vitamin, mineral dan enzim, alkaloid, ko-faktor dan sterol tumbuhan yang terbentuk secara alamiah. Selain itu, daun dan akar Mengkudu mengandung asam amino utuh yang merupakan sumber protein utama. Oleh karena kandungan Mengkudu yang begitu luar biasa, mengkudu mempunyai banyak manfaat di antaranya adalah untuk meningkatkan daya tahan tubuh, menormalkan tekanan darah, melawan tumor dan kanker, menghilangkan rasa sakit, anti peradangan dan anti alergi, anti-bakteri, mengatur siklus suasana hati (mood), mengatur siklus energi tubuh dan masih banyak  yang lainnya.

Walaupun pemanfaatan buah mengkudu telah banyak dilakukan yakni dengan menjadikannya menjadi obat-obatan yang siap di konsumsi oleh masyarakat, akan tetapi kebanyakan obat-obatan yang beredar di pasaran relatif mahal yakni sekitar Rp.35.000 – Rp.50.000 sehingga masih banyak masyarakat yang kurang begitu berminat untuk membelinya dan selain obat-obatan tersebut memang kurang dikenal oleh kalangan masyarakat luas karna obat-obatan seperti itu biasanya hanya dijual di toko – toko atau apotik – apotik tertentu.

Berdasarkan hal tersebut diatas,maka muncullah inisiatif untuk membuat minuman kopi mengkudu, kopi herbal bebas kafein yang dapat dinikmati oleh setiap orang untuk menemaninya saat sibuk, begadang atau disaat bersantai-santai, karena dengan secangkir kopi dapat membuat otak menjadi santai dan rileks . Pengolahan kopi mengkudu juga sangat mudah, cara pengolahannya sederhana, mudah dipraktikkan oleh siapa saja, serta dapat dijadikan sebagai peluang untuk berwirausaha bagi masyarakat.

Proses Pembuatan bubuk kopi mengkudu ini sangat mudah.  Langkah-langkah pembuatan nya adalah sebagai berikut.

  1. Mencuci buah mengkudu.
  2. Buah mengkudu diiris tipis-tipis agar mudah dikeringkan
  3. Buah mengkudu yang telah diiris tipis dikeringkan dengan cara dijemur kurang lebih selama 4 hari.
  4. Buah mengkudu yang telah kering digoreng tanpa menggunakan minyak.
  5. Bahan yang telah digoreng kemudian ditumbuk sampai halus.
  6. jadilah bubuk kopi mengkudu yang siap untuk di sedu

semoga bermanfaat

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 1.072 pengikut lainnya.