📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

PENGEMBANGAN MATERIAL PIEZOELEKTRIK BERBASIS SELULOSA ALGA CLADOPHORA UNTUK WEARABLE SENSOR BIOMEDIS

Kebutuhan akan material piezoelektrik yang terbarukan semakin meningkat seiring dengan perkembangan perangkat sensor fleksibel, wearable, dan sistem pemanen energi berskala kecil. Material piezoelektrik konvensional umumnya berbasis keramik, terutama material berbasis timbal, masih memiliki keterbatasan dari segi keberlanjutan, fleksibel, dan biokompatibilitas. Selulosa dari alga Cladophora merupakan kandidat material piezoelektrik yang potensial karena bersifat melimpah, ringan, terbarukan, dan biokompatibel. Namun, respons piezoelektrik alaminya masih relatif rendah. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan sifat piezoelektrik selulosa melalui rekayasa struktur menjadi Microcrystalline Cellulose (MCC) dan Nanocrystalline Cellulose (NCC), serta modifikasi melalui proses fluorinasi menggunakan pentafluorobenzoyl chloride. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan derajat kristalinitas dari 79% pada MCC menjadi 85% pada NCC meningkatkan nilai konstanta piezoelektrik (d??) dari 0,38 pC/N menjadi 1,43 pC/N. Berdasarkan hasil tersebut, NCC dipilih sebagai material dasar untuk proses modifikasi terfluorinasi. Keberhasilan fluorinasi dikonfirmasi melalui munculnya puncak baru pada 1740 cm?¹, 1500 cm-1, dan 991 cm-1 pada spektrum FTIR. Meskipun derajat kristalinitas NCC termodifikasi menurun menjadi 83%, nilai d?? meningkat hingga 1,71 pC/N. Peningkatan ini menunjukkan bahwa introduksi gugus terfluorinasi dapat meningkatkan polarisasi dipol pada struktur selulosa, sehingga menghasilkan respons piezoelektrik yang lebih tinggi. Dengan demikian, kombinasi rekayasa struktur dan modifikasi kimia berpotensi meningkatkan performa piezoelektrik selulosa alga Cladophora sebagai material terbarukan untuk aplikasi sensor fleksibel.