Pemi l i han Bahan Dan Pr oses1 BAB I PENDAHULUAN 1. 1Lat ar BelakangPemakai anM at er i al l ensako nt ak yang t i d ak sesu ai adal ahsal ahsat u penyeb abyang pali ngt inggi un t ukmendapat kan kera t it isdi sel ur uh duni a.Kera t it i sa da lahinf eksi padakornea yangpara h,progresif ,da n da pa t menyebabka n kerusa ka nvi sualya ng perma nen. Kera t it i sb i sadi seb ab kanbakt er i , p ar asi t ,j amu r,t r au madanl ain-l ai n.Hubun ganant ar a kera t i t isAca nt ha moeba danp emakai anl ensako nt akmencap ai an gkasebanyak95%p ad a kasu syan gt el ahdi l apor kan(Ib r ahi m,2007).Sebel u mmun cul nyapopul asi yan gmemakail ensa, kera t it is Aca nt ha moebaadal ah san gatj ar an g. Padat ahun 2000,di anggar kan bi l an ganp emakai l ensakon t akadal ah sebanyak80 mi l yardan 90% d ar i nya ad al ah j en i s hydrogel sof tlenses (Ibr ahi m, 2007). Pen ggun aan l en sa kont ak semaki nhar isemaki nmenin gkatdenganr eka an t er bar u d ar ibahan yang di gunakan dandi sesu ai anmengi kut set i apkemahuanpen ggun a. Di lapo r kanseban yak61.2% men gat akanmer ekal ebi h memi li hunt ukmemakai l ensako nt akker an asel esadanmudah. An t ar a seb abpemakai anl ensa ko nt ak ad al aht uj uan kosmet i k(42.9%), p embet ul anr ef r akt i f ,pemakai ant er apeut i k pada yang mengal ami p en yaki tkel ai n an mat a.(Qu r ai sy, 2009).M a sala h yang t i mbul da ripema ka ia n lensakont a k bisaberhubungan dengan jenis lensa ya ngdiguna ka n(sof t , ri gid, ga s permea ble) , ca rapembersiha n da n la in- lai n. Ant ar a kompli kasi yan gt i mbul bi sadar imasal ahmi nor sehi n ggakeker at i t i s.St udi sel ama7t ahun di Bel gi ayakni b er l an gsun gd ar i 1997seh ingga2003menunju kkanpeni ngkat an bil an gan pasi en yang di r aw atdir umahsaki takib atul serkor nea yang t er kai td en gan pemakai an l en sa kont ak (Ver hel st , 2006 dal am Ibr ahi m, 2007).Sel ai n dapat men yebabkanmi opi a, kompi kasi dar i ker at i t i sini bi samenyeb abkan keb ut aan seki ranyal an gkah p en cegah an aw al t i d akdi ambi l .Gej al a-gej al aaw al kera t it is adal ah r i ngan seper t i kemer ah andani r i t asi seh inggar amai gol onganmudacont ohnya mah asi sw amen gabai kan masal aht er sebut seh i nggat i dakber konsu l t asi kep ad ado kt er .Leb i hr amai mahasi w ayangmemi l ihun t ukmenggu nakanl ensako nt akber bandingkaca mat a.Wal aupunpenggu naan l ensako nt aksemaki npopul er di kal anganmah asi sw anamun seb ah agi an b esar dar i mer ekat i d akt ahu dansadar t en t an gcar apemakai and anpenj agaan yan gbet ul .Tambahanp ul a,gayah i dupmahasi sw ayangsi bukmenyebabkanmer eka men gabai kan r ut i n p en j agaan l ensa kont ak mer eka.Sel ai n kebi asaanp en j agaan l en sakont ak,ad akah mahasi sw aj u gat ahukompl i kasiyan g bi sa t i mbuld ar iker at i t i s? 1. 2Konst ruksi lensa sederhanaKeb anyakanl ensal ensasf er i s: p er mukaanduamer ekaad al ahb agi andarip er mukaanbol a,dengan sumbu l ensat egakl ur u si d ealnyaked uaper mu kaan.Set i ap p er mukaandapat cem bung(kel uar menggembun gd ar i l ensa),cekung(d ep r esi kel ensa),at au pl anar (dat ar ).Gar i syangmenghubu ngkanp usat -pusat bo l ayangmembent uk p er mukaanl ensadi sebut sumbul ensa.Bi asan yasumbul ensamel ewat i p usat l ensaf i si k, kar ena car a m er eka di pr oduksi .Lensa dapatdi pot ong at aut an ahset el ah manuf akt urunt uk member i mer ekabent u kyan gber bedaat auukur an.Su mb ul ensamakamungki nt id ak mel ew at ipu satf i si k l ensa.Tor i cl en saat auspher o -si l i nder memi l i ki per mukaandengan du aj ar i -j ar ikel en gkun ganyangber bedad al amd uapesaw at or t o gonal.M er ekamemi l i ki ber bagai kekuat anf o ku s pada mer i di an yang ber beda. Ini ad al ah bent u k yang di sen gaj a Si l indr i s .Leb i hko mpl eks l ensa aspher i c .Ini ad al ah l en sa d i man a sat u at au ked ua per mu kaan memi l i ki bent u kyangbukanb ol aat ausi lin der .Len sat er sebu t dapat men gh asi l kangambard engan j auh l ebi h sedi ki tpenyi mpangan d ar il ensa seder hana st an dar .1. 3Jenis- jenis lensa sederhana Len sadi kl asi f i kasi kanol ehl engku ngan d ar i duaper mu kaan o pt i k.Lensaadal ah cembungganda(at aucem bungganda,at auh anyacem bung)j i kakeduaper mu kaan yang cembu ng.Ji kakedu ap er mukaanmemi l i ki jar i -j ar i kel en gkun ganyangsama,l en sa equi convex. Seb uah l ensa dengand uacekung p er mukaan adal ah cekung ganda(at au h an ya cekung).Ji kasal ahsat uper mukaan dat ar ,l ensaPl ano-cem bungat aucekungPl ano-t er gant ung pada kel engkunganp er mukaan l ai nnya. Seb uah l en sa cemb ung d en gan sat u dan sat usi si cekun gcembungat aucekung-m eni skus. Ini ad al ahj eni sl ensayan gpal i ngumum d i gunakan dal am l en sa ko r ekt i f. Ji ka l ensa cembun ggand a at au Pl ano-cemb un g,sebu ah col l i mat ed b er kascahaya b ep er gi an sej aj ar d en gansumbu l ensadanmel ew at i l ensaakan ber ku mp ul (at auf okus)ket emp at disumbu ,padaj ar akt er t ent u dibel akangl en sa(di kenal seb agai d en ganpanjangf okus). Dal am hal i ni, l ensa di sebu tl ensa posi t i fat au konver g en. Ji kal en sacekun ggan daat auPl an o-ceku ng, si nar co l li mat ed cahayayan gmel ew at i l en sa men yi mp an g(menyeb ar ),l en sad emi ki and i seb ut l ensanegat i f at au di ver gen.Si nar set el ah mel ew at i l ensat ampakn yab er asal dar i t i t i kt er t en t upad asu mbu d idepanl en sa,j ar akdar i t i t i ki niun t uk l ensa j uga di kenalseb agaif o call en gt h , meski pun n egat i fseh ubungan dengan p an j an g f okus d ar iseb uah l en sa kon ver gen. Cekun gcembun g-(meni skus)l ensadapat b er u paposi t i f at au n egat i f ,t er gan t ung p ad al ekukan r el at i f d ar iduaper mu kaan .Seb uahl ensam eni skusn egat i f memi l i ki p er mukaancekun gcur amdanakant ipi sdi pusat dari padadi p in ggi r an.Seb al i knya,l en sa m eni skus posi t i fm emi l i kiper mu kaancembung cur am dan akanl ebi ht ebald ip usatdari pada d ipi nggi r an. Id eall en sa t i pi s d en gan dua per mukaan l en gkun gsama akanmemi l i kinoldaya o pt i k,yangber ar t i bahwai at idakakan ber kumpul at aumenyi mpangcahaya.Semu al en sa n yat amemi li ki ket eb al annol ,b agai manapun,yangmempengar u hi dayao pt i k.Unt uk men dapat kandayaop t i kp er si sno l ,l ensameni skushar usmemi l i ki sed i ki t l ekukanyang t id ak merat a un t uk memper hi t u ngkan ef ek dar iket ebal an l en sa ' .1. 4Per samaan Lensmaker Pan j an g f okus l en sa di udara dapatdi hit ung dar i persamaan le nsmaker it u: [ 13]

d i mana: fadal ah panj ang f o ku s l ensa,n ad al ah indeks bi as bahan l en sa,R 1 ad al ahj ar i -j ar ikel en gkun ganper mukaanl ensayang p al i ng dekatd en gan su mb ercah aya,R 2 adal ah j ar i -j ar ikel engkunganp er mukaan l en sa t er j auh dar isu mb ercahaya, dandadalahket ebal anl ensa(j ar aksepanj angsumbul en saant ar adu asi mpulp er mukaan). 1. 5Konvensijari- jari l ensa R 1 dan R 2

Tan da-t anda darij ar i -j ar il ensa ' kel en gkun gan menun jukkanapakah p er mukaan yang sesu aiad al ahcembung at aucekun g. Par a ko nvensit anda yan g di gun akan unt u k mew aki l iinib er var i asi ,namu ndal amar t i kel i ni j i kaR 1adal ahpo si t i f per mu kaan p er t amaadal ah cembu ng,d an j i kaR 1adal ah n egat i f per mu kaanceku ng.Tan da-t an dadi bal i ku nt uk p er mukaanbel akangl ensa: j i kaR 2ad al ahp osi t i f per mu kaan cekung,danj i kaR 2adal ah n egat i f p er mukaancembu ng.Ji kaj ar i -j ar i bai kad al ah t er bat as,yangsesuai per mu kaan d at ar .Denganko nven si i ni t anda-t an dad it ent ukanol ehbent ukper mu kaan l ensa,dan i ndependen dar i ar ah di man a per j al an an cah aya mel al uil ensa.Persamaan lensa t i pisJi kadad al ah keci l di bandi ngkand en ganR 1d anR 2,makal ensat ipi spendekat an d ap atdib uat . Unt uk l ensa diud ar a, fkemudi an di ber i kanol eh

F Panj an g f okus p osi t i funt uk l ensa konver gen, dan n egat i funt uk l en sa d i ver gen . Par a t i mbalb ali kdar i panj an gf o cal ,1/ f ,adalahdaya opt i k dar i l ensa. Ji kapanj angf oku sadal ahdal am met er , i ni memb er i kan d aya op t i k didi opt r es (met eri nver s).Len sam emi l i ki panj angf oku syangsamaket i kaper j al an an cahayad ar i bel akangkedepan sep er t i ket i kacahayaber j al an dar i depankeb el akan g, meski pun si f at -si f at l ai ndar i l ensa, sep er t ipenyi mpangan yan g bel um t ent u sama dikedu a ar ah.1. 6I maging propert ie s Seb agai manadi sebu t kandi at as,l ensaposi t i f at aukon ver gend i ud ar aakan f okus si n arcol li mat edbeper gi ansepanj an gsu mbu l en sa ke t i t i k (d i ken al sebagai t i t i k f o ku s) pada f j ar akd ar i l ensa. Seb al i kn ya,su mb er t i t i kcahayad i t empat kan padat i t i kf o ku sakan d i konver si menj adi si nar col l i mat edol ehl ensa.Kedu akasusadal ah cont ohgambarp embent ukandi l en sa.Dal amkasu syan gp er t ama,suat uob j ekpadaj ar akt akt er h i ngga (yan gd i w aki l i ol eh si nar col li mat ed gel o mb an g)d i f o ku skanun t ukgambar pad at i t i kf okus l ensa. Pad a yang kedu a,seb uah obj ek pada j ar ak f o call en gt hdaril ensa adal ah di cit r akan dit akt er hi ngga.Tegakl u r ussumbu pesaw at kel ensat er l et akpadaf j ar akd ar i l en sad i seb utbi dang f okus. Ji ka j ar ak d ar i obj ek kel en sa d andar i l en sa unt uk gambaradal ah S 1 d anS 2 masin g-masi ng, u nt uk l en sa ket ebal an di abai kan, diudar a, j ar ak yan g t er kai tdenganrumus lensa t ipis. Hali nij uga dapatd i masukkanke d al am b ent uk " New t on " : [ 15]

d i mana x 1 = I DR 1 - fdan x 2 = S 2 - f .Ap akahini ber ar t i bahw a,j i kasebu ah obj ekyangd it emp at kan padaj ar akS 1sepanj ang sumbu di d ep an l ensap osit i f dar i f f ocal l engt h,l ayar yangdi t emp at kan padaj ar akS 2d ib el akan gl en saakanmemi l i ki gambar yan gt aj amd ar iobj ekyangdip r oyeksi kan keat asn ya, asal kanS 1>f (j i kaj ar akl ensakel ayar S 2adal ahber var i asi sed i ki t ,gambar akanmenj ad i kur ang t aj am). Iniadal ahpr i nsi pdib el akan g f ot ogr af id an mat a manu si a . Gambardal am hal i nidi ken alseb agaibayangan nyat a . Per h at i kanbahw aj i kaS 1 1, gambarl ebi h b esardar iobj ek. Per h at i kan kon vensi t andat an gandi sin i menu nju kkanbahw a,j i kaM adal ah n egat i f ,sep er t i pada gambar nyat a,gamb ar t er bali kseh ubungandenganob j ek. Unt u kgambar vi r t ual, M adal ah p osit i fdan gamb art egak.Dal am kasus khu su s yan g S 1 = , maka S 2 = fdan M= - f/ = 0. Hal ini sesuai dengan sinar col l i mat edyan gdi f o ku skankesebu ah t i t i kt un ggal padat i t i kf o ku s.Ukur an gambar dal am h ali nit i d ak benar -benarno l,kar en adi f r aksi ef ekt empatbat as baw ahpada ukur an gambar (l ihatkr i t er i a Rayl ei gh ). Rumusdi at asj ugadapat di gu nakanu nt uknegat i f (di ver gen )dengan menggu nakanl en sa p an j an g f okus n egat i f(f ),t api unt u k l ensa inih an ya gambarvi r t ual dapatdi bent uk.Un t ukkasusl ensayan gt i d akt ip i s,at auu nt uklebi h si st emmu l t i -l en saopt i kyangru mi t , r u mus-r u mu syangsamadapat di gun akan,t apiS 1d an S 2adal ahdi t af si r kanb er b ed a.Ji ka si st emb er adadal amudar aat auvaku m,S 1dan S 2d iukur dar idepandan b el akan gbidang u t ama d ar i si st em,masi ng-masi ng.Pen ci t r aandimed i adengan indeksbi asl eb i h b esar dar i1 ad al ahl ebi h r u mi t , d an ber ad a di l uar l i ngkup ini .De sign Re quirement s f or Cont actLens Funct ion Const raint s Obj ect ive Free Variable s M emb an t u Pengl ih at an Bent u k (Sh ap es &Desi gn) Opt i cal Quali t y M ini mi ze Densi t y o rM ass Choi ce ofM at er i al BAB I I PEM I LIHAN M ATERIAL 2. 1Tahap Screening M enggunakan M e t ode Ashby Padat ahapanini ,p r osesm emi l i hmat eri al menggu nakanmet od eAshbyden gancar a memi sahkanmat er i alyan g Sesu aidan yang t i dak Sesuaidengan Produk (Go - NotGo). Den ganmen ggun akan Opt i cal Pr oper t yyangt er dapat dal amCESEdupack2005,t el ah d idapat kan beber ap a mat er i al yang sesu aidengan kr i t er i a Con t actLens. Ga mba r 2. 1Opt ica l Propert ies Di t amb ah menggunakangr af i khu bunganan t ar aDensi t y-M odu lusYou ng,t el ah d idapat kan 4 M at er i alyang t er sel eksian t ar a l ain : Pol yst yr ene (PS) Pol yest erIono mer(I) Cel l ul o se Pol ymer s (CA)

02 Ga mba r 2. 2Gra f ik Densit y M odulus Young 2. 2Tahap Ranking M enggunakan M et ode Quant i t at i f Pad at ah ap sel anj ut nya, mat er i al yan gt er sel eksi padat ah ap Scr eeni n gkemud ian di sel eksikemb al ip ad a t ahap Ranki ng menggu nakan met ode Qu an t i t at i f . M at er i al d en ganhar gayangr el at i f mur ahl ebi hsesuai unt u kbeber ap aapl i kasi , denganmenggu nakanmod el mat emat i kaCost of Uni t El ast i c(Cp ) li mit d enganspesi f i k mat er i alpada Tab el1. M at eri al Re f ract ive I ndex M odulus Young ( 10^6 psi) Elast i c Limit( ksi) Densi t y ( lb/ f t ^3) Re lat ive Cost( USD/ lb) Costof UnitElast ic Limit(C/) Polyst yrenePolyest er I onomer Cell ulose Polyme rs ( CA) 1.59 1.57 0 1.5 0.3771 0.6396 0.0615 0.2901 8.151 5.802 2.306 6.527 64.93 64.93 58.06 61.18 0.75250.7904 1.673 2.052 5.99 8.84 42.12 19.23 Tabl e 1.Char act er i st i cs and costperuni tel ast i c l i mi tval ue f ort he candi dat e mat er i al s f orCont actLens Decisi on NumbersN = n( n 1 ) / 2 Re f ract ive I nde x M odulus Young Elast ic LimitDe nsit y Elongat ion 1 0 0 1 0 2 0 1 0 3 1 0 4 0 0 1 5 0 1 0 6 0 0 1 7 1 0 0 8 0 1 9 1 0 0 10 0 0 1 Tabl e 2. Appl i cat i on ofdi gi t all ogi c met hod t o mat er i alsel ect i on f orCont actLens Prope rt y Posi t ive De cisionsWeighting Factor() Re f ract ive Index M odulus Young Elast ic LimitDe nsit y Elongat ion 3 2 2 2 1 0.3 0.2 0.2 0.2 0.1 Tot al101.0 Tabl e 3. Wei ght i ng f act or s f orCont actLens Fo rt he p r esen tappl i cat i on, mat er i al s w it h hi gh ermech an i calpr oper t i es ar e mo r e d esi r abl e and hi gh estval ues: Scal ed p r o per t y=NumcrIcaI vaIuc oI propcrty x 100MaxImum vaIuc In thc IIst ( 1 ) And f ormat er i al su cha l o w ervalue i s mo r e d esi r abl e: Scal ed p r o per t y=MInImum vaIuc In thc IIst x 100NumcrIcaI vaIuc oI propcrty ( 2 ) ( 3 ) M at eri al Re f ract ive I ndex M odulus Young ( 10^6 psi) Elast ic Li mit( ksi) De nsit y ( lb/ f t ^3) El ongat ion ( %)Polyst yrene Polyest er I onomer Cell ulose Polyme rs (CA)1.59 1.57 0 1.5 0.3771 0.6396 0.0615 0.2901 8.151 5.802 2.306 6.527 64.93 64.93 58.06 61.18 3.6 2.6 7.0 5.0 Tabl e 4. Pr oper t i es ofcandi dat e mat er i al s f orCont actLens f orcal cul at i on and r anki ng oft he candi dat e mat er i al s (CES Edupack,2005) Scaled Propert i es 12345Per f or mance I ndex ( )Polyst yrene Polyest er I onomer Cell ulose Polyme rs (CA)100 99 0 94 59 100 10 45 100 71 28 80 90 90 100 95 51 37 100 71 84.9 85.6 37.6 79.3 Tabl e 5 Scal ed val ues ofpr oper t i es and per f or mance i ndex Dar i hasil p er h i t un gandi at as,di dapat kanni l ai dar i PerformanceIndex()masi ng-masi n g mat er i al , kemudi an ki t a car ini l ai Fi gur e ofM er i tmen ggun akan Rumus b er i kut :(4) M at eri al Re lat i ve Cost( USD/ lb) Costof UnitElast ic Limit(C/) x 100 Perf ormance Index () Figure ofM e rit Polyst yrene Polyest er I onomer Cell ulose Polyme rs (CA)0.7525 0.7904 1.673 2.052 599 884 4212 1923 84.9 85.6 37.6 79.3 0.14 0.09 0.009 0.04 Tabl e 6 Costand f i gur e ofmer i tofcandi dat e mat er i al s Pemi l i han Bahan Dan Pr oses12 Fi gur e 1.Pl otoff i gur e ofmer i t s (FOM ) agai nstal lmat er i al s. 2. 3Kesimpulan ( Conclusions ) M et o de Pen yel eksi an M at er i almenggu nakan M et o de Ash by pada t ahap scr een i ng unt u k Cont actLen s t l ah d idapat kan 4 M at er i alan t ar a l ain : Po l yst yr ene (PS) Po l yest erIonomer(I) Cel l ul o se Pol ymer s (CA) Kemu di and en ganmen gunakanM et odeQuant i t at i vepadat ah ap Ranki ng,d en gancar a men car iNi l aidar iPerformance Index () dan f i gur e ofm er i t s (FOM ) t l aht er sel eksi1 maer i alyan gt er bai kunt u kCont act Lensyai t uPol yst yr ene(PS)dengan ni l ai Ref r act i veI ndex1.59 dan Transparency (OpticalQuality). 2. 4Ref erensi ( Re ference s ) oAshb y, M . F., 1989.M at er .Sci . andTech. Vol ume 5, pp. 521. Ashb y,M . F., 1992.oM at er i al sSel ect i o ninM echani cal Desi gn,Bu t t er w o rt h -Hei nemann .Ashb y, M .F., 2005.oM at er i al s sel ect i oninmechani cal desi gn , (3rd ed. ), El sevi er . ASMHandbook, 1997.oPr o per t i esandSel ect i on : Ir on s, St eel s,andHi gh -Per f or man ceAl l o ys, Volu me1, ASMInt er nat i on al , M at er i al s Par k, Ohio.oM .M . Far ag, M at er i al s Sel ect i on f or Engin eer i ng Desi gn, Pr ent i ce HallEu r ope, 1997. oht t p: / / en .w i kipedi a.o r g/ w i ki / Cont act _Len s oCES Edupack 20 05 ve rsi 4.6 00.020.040.060.080.10.120.140.16Polyst yr ene Pol yest er Ionomer Cel lul ose Pol ymer s(CA)Figure of Merit M at erial