04/12/2023 1

NANOFIBER, ELECTROSPINNING DAN APLIKASINYA

NANO PARTIKEL

Disampaikan oleh:

MELI MUCHLIAN

PROGRAM STUDI FISIKA

PASCASARJANAUNIVERSITAS ANDALAS

04/12/2023 2

PENDAHULUAN

Memasuki abad 21 terjadi perkembangan signifikan dalam nano teknologi (teknologi skala nano = 10-9 m)

Berbagai struktur nano satu dimensi seperti nanofiber, nanorod, nanobelt, dan nanotube selalu dikembangkan dan telah menunjukkan karakteristik unik yang berbeda-beda dengan keunggulannya masing-masing

nanofiber

nanorod nanobelt

nanotube

04/12/2023 3

SIFAT NANOFIBER

rambut manusia vs jaringan nanofiber

Serbuk sari dalam spora vs nanofiber

Serat nano (nanofiber) serat yang memiliki

diameter kurang dari 100 nm

• sangat kuat• rasio permukaan

terhadap volume besar • porous

Nonwoven/ tanpa tenun

Tanpa knitting/ rajut

Nanofiber

AFM (Atomic Force Microscope)

04/12/2023 4

KONSTRUKSI KOMPOSIT NANOFIBER

. • Impregnasi nanofiber ke lapisan spunbond

• lalu dua lapisan diatas dilaminasi bersama-sama

• Macam-macam pilihan komposit nanofiber

• Arsitektur kain akhir nanofiber

Nanofiber yang diterapkan adalah material nilon SB ukuran 0,6 ons per meter persegi

(osy) dengan nilon SB 1,0 osy

04/12/2023 5

CARA PEMBUATAN NANOFIBER•menyentuhkan mikropipet pada droppet dan menariknyaDrawing

•menekan larutan polimer pada celah membran yang kecil

Template syntesis

•Memberi muatan pada larutan polimer yang dijatuhkan dari pipet dalam medan listrik

Electrospinning

Hasil electrospinning memiliki karakteristik :Luas permukaan lebih besar dari volumeSifat kimiawiKonduktivitasSifat optik tertentu

Keunggulan Electrospinning

relatif cepat, sederhana dan murah dalam menghasilkan nanofiber

Menghasilkan nanofiber yang lebih panjang (kontinu)

04/12/2023 6

PROSES ELECTROSPINNINGElectrospun alat yang digunakan untuk membuat serat

nano dengan diameter antara 2 nm sampai 50 nm

Pemintalan elektrik prekusor berisi (larutan polimer) pada tabung semprot (syringe) dengan kecepatan penyemprotan yang dapat diatur oleh (metering

pump). Lalu larutan dilewatkan nozzle/ lubang spinnered (Jet) dengan ujung kecil dan ditarik dengan medan listrik tegangan arus searah (direct current/DC)

dengan kekuatan sekitar 30 kVA

Larutan di ujung nozzle ditarik oleh medan listrik berbentuk droplet/jet akibat pengaruh tegangan permukaan. Jet bergerak menuju kolektor dan pada bagian ini serat nano terkumpul. Kolektor (bidang datar atau silinder) yang berputar secara konstan.

04/12/2023 7

Polimer dan pelarut polimer yang digunakan untuk electrospinning

No Polimer Pelarut

1 Nilon 6, Nilon 66 Asam formiat

2 Poliakrilonitril Dimetil formaldehida

3 PET Asam trifloro asetat/ Dimetil klorida

4 PVA Air

5 Polystiren DMF/ Toluena

6 Nilon-6-co-poliamida Asam formiat

7 Polibenzimidazol Dimetil asetanda

8 Poliramida Asam sulfat

9 Poliimida Fenol

04/12/2023 8

APLIKASI NANOFIBERNanofiber cocok untuk berbagai aplikasi dalam bidang medis (sebagai produk

konsumen) dan aplikasi industri teknologi tinggi seperti untuk ruang angkasa, kapasitor, transistor, sistem pengiriman obat, pemisah baterai, penyimpanan energi, sel bahan

bakar, dan teknologi informasi

Tekstil ruang angkasa Nanodefend

Kedokteran dan Farmasi

Olahraga Pertanian

Filtrasi

second skin yang memberikan perlindungan dari lingkungan planet dan ruang angkasa pakaian keamanan untuk

mencegah serangan mikroorganisme dan bahan berbahaya

bahan nanofiber untuk generasi organ manusia, pencangkokan tulang, obat pengirim gen, pembuluh darah buatan, organ buatan, masker medis, obat langsung ke jaringan, bahan anti adhesi dan perban atau jahitan yang tersepat oleh tubuh

pakaian menghamburkan dan mengeringkan keringat dan dapat menyerap bau badan sensor tanaman hidrofonik /biosensor filter aerosol, masker dan pakaian pelindung

04/12/2023 9

TANTANGAN DALAM NANOFIBER

Pembuatan nanofiber yang mahal (ekonomi)

Uap hasil electrospinning (bahaya kesehatan)

Pelarut uap Penanganan pengiriman kemasan

04/12/2023 10

SEKIANTERIMA KASIH

04/12/2023 11

ELECTROSPUN

04/12/2023 12

MORFOLOGI NANOFIBER