BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi merupakan sesuatu yang tidak bisa dihindari.
Teknologi semakin berkembang menyesuaikan kebutuhan masyarakat. Salah satu
perkembangan teknologi yang hingga saat ini menarik untuk diteliti semenjak
awal penemuanya adalah serat nano. Serat nano polimer dapat diproduksi dengan
morfologi yang berbeda seperti serat bermanik-manik, serat pendek, serat sejajar
dan coaxial sesuai dengan pemanfaatannya dalam teknologi saat ini. Serat nano
ini mengundang minat peneliti di dunia karena memiliki banyak aplikasi, baik
untuk kesehatan, komponen listrik maupun untuk energi. Salah satu morfologi
serat nano yang sedang banyak diteliti adalah pensejajaran arah seratnya.
Pembuatan serat nano sejajar menggunakan elektrospinning sudah banyak
dipelajari. Salah satu desain elektrospinning yang digunakan untuk mensejajarkan
serat nano adalah dengan menempatkan dua kolektor konduktif secara statis
dengan jarak tertentu atau biasa disebut celah gap. Cara ini terbukti bisa
menghasilkan serat nano yang terorientasi sejajar. Salah satu pemanfaatan serat
nano terosientasi sejajar ini adalah untuk menyejajarkan molekul kristal cair.
Penggunaan kristal cair dewasa ini semakin meluas dan penelitian di bidang ini
terus menghasilkan inovasi-inovasi baru yang sangat memudahkan dan membantu
memenuhi kebutuhan masyarakat. Sebagian contoh pemnfaatannya adalah Liquid
Crystal Display (LCD), Liquid Crystal Thermometer, Optical Imaging dan
Recording serta banyak yang lainya (Andrienko, 2006).
Liquid Crystal Displays (LCD) adalah salah satu aplikasi dari teknologi
kristal cair yang paling populer. Aplikasi ini diproduksi dengan prinsip sandwich
cell. Struktur sandwich cell ini terdiri dari 2 buah plat elektroda transparan
berlapis Indium Tin Oxide (ITO) dan dibatasi oleh spacer. Fungsi utama dari
spacer ini adalah pengontrol ketebalan sel kristal cair. Kristal cair yang ada
diantara dua plat ITO ini akan tersejajarkan oleh material polimer yang sudah
tersejajarkan. Hingga saat ini ada banyak teknik pensejajaran cristal cair dan salah
satu yang paling populer adalah teknik rubbing. Teknik rubbing adalah teknik
menyejajarkan kristal cair dengan cara menggelindingkan sesuatu berbentuk bulat
di atas permukaan sel kristal cair. Penyejajaran ini ditujukan untuk menyejajarkan
molekul kristal cair supaya membentuk sudut yang seragam dan memiliki respon
yang sama saat dikenai aliran listrik. Teknik rubbing ini memiliki beberapa
kerugian diantaranya teknik ini menghasilkan debu dan muatan elektrostatis yang
dapat mengganggu pengembangan lebih lanjut dari pemanfaatan kristal cair yang
sejajar tersebut, sehingga perlu dikembangkan teknik lain yang bisa menggantikan
teknik rubbing dan bisa meminimalisir kerugian yang diakibatkan oleh teknik
rubbing. Salah satu teknik yang diindikasikan bisa digunakan untuk menggantikan
teknik rubbing ini adalah teknik penyejajaran dengan menggunakan serat nano
yang sudah tersejajarkan seperti yang sudah dibahas di atas. Serat nano dari PVA
yang sudah sejajar diharapkan bisa mensejajarkan molekul kristal cair tanpa ada
sisa debu seperti pada proses rubbing. PVA ini disejajarkan dengan menggunakan
2 plat konduktif yang dipasang secara statis sebagai kolektor elektrospinning
dengan memanfaatkan gaya coloumb antar dua muatan yang berbeda (Li dkk,
2003).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pemaparan latar belakang di atas, maka permasalahan pokok
yang dibahas dalam penelitian ini adalah:
1. Apakah jarak antar dua kolektor berpengaruh terhadap diameter serat
nano hasil elektrospinning.
2. Apakah jarak antar dua kolektor berpengaruh terhadap parameter
kesejajaran serat nano hasil elektrospinning.
3. Apakah serat nano terorientasi sejajar hasil elektrospinning dengan
kolektor tembaga berpotensi sebagai penyearah molekul kristal cair.
1.3 Batasan Masalah
Variabel penelitian yang digunakan untuk penelitian ini sangat banyak,
sehingga
peneliti
perlu
menggunakan
batasan-batasan
tertentu
dalam
penelitiannya diantaranya:
1. Tempat sampel menggunakan kaca preparat karena objek penelitian tidak
memerlukan
pengujian
yang
berhubungan
dengan
konduktivitas.
Penelitian dilakukan sebatas pembuktian jarak ideal untuk menghasilkan
serat nano yang terorientasi sejajar sebagai pensejajar kristal cair.
2. Konsentrasi larutan Polyvinyl Alcohol (PVA) yang digunakan dalam
penelitian adalah 15%wt.
3. Elektrospinning diatur dengan tegangan tetap yakni 15 kV, flowrate pada
titik tertentu, diameter siring sebesar 0.8” dan jarak syringe ke kolektor
sebesar 9 cm.
4. Dimensi sampel dibatasi maksimal 20 mm x 10 mm agar mudah saat
pengambilan gamar menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM)
1.4 Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah dan batasan masalah di atas, maka penelitian ini
memiliki 3 tujuan yakni:
1. Mengetahui apakah jarak antar dua kolektor berpengaruh terhadap
diameter serat nano hasil elektrospinning.
2. Mengetahui apakah jarak antar dua kolektor berpengaruh terhadap
parameter kesejajaran serat nano hasil elektrospinning.
3. Mengetahui apakah serat nano terorientasi sejajar bisa berpotensi untuk
mensejajarkan molekul kristal cair.
1.5 Manfaat Penelitian
Berdasar pada Tri Dharma Perguruan tinggi, maka manfaat penelitian ini
adalah:
1. Manfaat bagi peneliti
Penelitian ini ditujukan untuk mengembangkan kemampuan peneliti untuk
meneliti dibidang teknologi serat nano dan kristal cair serta memberi
kesempatan untuk mengasah kemampuan menelitinya. Penelitian ini
diharapkan dapat memberikan gambaran atau referensi bagi peneliti lain
untuk
mengembangkan
penelitian
dibidang
serat
nano
terutama
pensejajarannya baik dengan metode yang sama maupun metode yang
berbeda.
2. Manfaat bagi Masyarakat
Hasil dari penelitian ini diharapkan bisa memberikan dampak yang baik
pada perkembangan teknologi serat nano dan kristal cair demi kelancaran
aktivitas dan pemenuhan kebutuhan masyarakat akan teknologi yang
memanfaatkan keduanya.
3. Manfaat bagi pendidikan dan pengajaran
Hasil dari penelitian ini diharapkan bisa menjadi rujukan bagi mahasiswa
lain ataupun civitas akademika yang ingin melakukan pengembagan dari
penilitian ini.
1.6 Sistematik Penulisan
Tugas akhir ini ditulis dalam enam bab, dengan penjelasan bab demi bab
berikut ini.
1.
Bab I Pendahuluan
Mengemukakan latar belakang penelitian yang dilakukan, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan
penjelasan mengenai sistematika penulisan.
2.
Bab II Tinjauan Pustaka
Berisi penjelasan mengenai penelitian-penelitian terkait yang telah dilakukan
sebelumnya.
3.
Bab III Dasar Teori
Membahas dasar teori yang digunakan pada penelitian ini, antara lain
pengertian
teknologi
Electrospinning,
serat
nano,
kristal
cair
dan
pengembangannya untuk pensejajaran kristal cair.
4.
Bab IV Metode Penelitian
Menjelaskan tentang metode penelitian mengenai waktu dan tempat
penelitian, bahan penelitian, alat penelitian, skema penelitian, dan tahaptahap pelaksanaan atau tata laksana penelitian.
5.
Bab V Hasil dan Pembahasan
Berisi tentang hasil perhitungan dan analisa serta pembahasan mengenai
penelitian tersebut.
6.
Bab VI Penutup
Berisi kesimpulan mengenai hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran
untuk penelitian mendatang yang berkaitan dengan topik yang dikemukakan
dalam tugas akhir.