lp2m.um.ac.idlp2m.um.ac.id/wp-content/uploads/2015/02/RR.-POPPY... · Web viewLatar Belakang Hasil...

3
Pengembangan Biomaterial Komposit Dengan Penerapan Nanoteknologi Untuk Implan Tulang Manusia Rr. POPPY PUSPITASARI Teknik Mesin/ FT Universitas Negeri Malang [email protected] EDDY SUTADJI Teknik Mesin / FT Universitas Negeri Malang [email protected] RARA WARIH GAYATRI Keolahragaan/ FIK Universitas Negeri Malang [email protected] ANDOKO Teknik Mesin/ FT Universitas Negeri Malang [email protected] Penelitian ini mencakup pembuatan biomaterial komposit yang terdiri dari nanopartikel zinc oxide (ZnO) dan alumina (Al 2 O 3 ), karakterisasi, pengujian sifat mekanik, hingga analisis kekuatan dan kegagalan nanomaterial implan tulang menggunakan simulasi dan modeling. Sifat mekanik yang baik untuk implan tulang manusia adalah hal yang sangat penting. Oleh karena itu biomaterial komposit dengan teknologi nano yang memiliki ketahanan aus, ketahanan korosi, dan sifat mekanik yang baik dapat diterapkan sebagai implan tulang manusia. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengatasi masalah-masalah berkaitan dengan kualitas implan tulang manusia yang selama ini menggunakan material logam, komposit, dan keramik. Tahun ketiga akan dilakukan proses simulasi dan modeling untuk analisa kekuatan dan analisa kegagalan material berdasarkan distribusi tegangan dan gaya yang terjadi pada material implan tulang. Pada langkah ini penelitian dilakukan menggunakan beberapa software simulasi modelling seperti CATIA dan ANSYS. Analisa kekuatan dan kegagalan material dilanjutkan dengan prediksi umur teknis nanomaterial ZnO dan Al 2 O 3 yang digunakan untuk implan tulang manusia. Penelitian ini melibatkan 4 mahasiswa S1 untuk tugas akhir/skripsi untuk tahun kedua. Sehingga dapat memperkenalkan dan meningkatkan pengetahuan mahasiswa mengenai Peneliti Ringkasan Eksekutif

Transcript of lp2m.um.ac.idlp2m.um.ac.id/wp-content/uploads/2015/02/RR.-POPPY... · Web viewLatar Belakang Hasil...

Page 1: lp2m.um.ac.idlp2m.um.ac.id/wp-content/uploads/2015/02/RR.-POPPY... · Web viewLatar Belakang Hasil dan Manfaat Nanoteknologi sebagai solusi mutakhir yang diharapkan dapat meningkatkan

Pengembangan Biomaterial Komposit Dengan Penerapan Nanoteknologi Untuk Implan Tulang Manusia

Rr. POPPY PUSPITASARI

Teknik Mesin/ FTUniversitas Negeri [email protected]

EDDY SUTADJI

Teknik Mesin / FTUniversitas Negeri [email protected]

RARA WARIH GAYATRI

Keolahragaan/ FIKUniversitas Negeri [email protected]

ANDOKOTeknik Mesin/ FTUniversitas Negeri [email protected]

Penelitian ini mencakup pembuatan biomaterial komposit yang terdiri dari nanopartikel zinc oxide (ZnO) dan alumina (Al2O3), karakterisasi,pengujian sifat mekanik, hingga analisis kekuatan dan kegagalan nanomaterial implan tulang menggunakan simulasi dan modeling. Sifat mekanik yang baik untuk implan tulang manusia adalah hal yang sangat penting. Oleh karena itu biomaterial komposit dengan teknologi nano yang memiliki ketahanan aus, ketahanan korosi, dan sifat mekanik yang baik dapat diterapkan sebagai implan tulang manusia. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengatasi masalah-masalah berkaitan dengan kualitas implan tulang manusia yang selama ini menggunakan material logam, komposit, dan keramik.

Tahun ketiga akan dilakukan proses simulasi dan modeling untuk analisa kekuatan dan analisa kegagalan material berdasarkan distribusi tegangan dan gaya yang terjadi pada material implan tulang. Pada langkah ini penelitian dilakukan menggunakan beberapa software simulasi modelling seperti CATIA dan ANSYS. Analisa kekuatan dan kegagalan material dilanjutkan dengan prediksi umur teknis nanomaterial ZnO dan Al2O3 yang digunakan untuk implan tulang manusia.

Penelitian ini melibatkan 4 mahasiswa S1 untuk tugas akhir/skripsi untuk tahun kedua. Sehingga dapat memperkenalkan dan meningkatkan pengetahuan mahasiswa mengenai teknologi mutakhir berupa simulasi dan modeling nanoteknologi beserta analisa kekuatan dan kegagalannya.

Penelitian akan menghasilkan luaran berupa artikel yang dipresentasikan di International Material, Manufacture and Industrial Conference (MIMEC) 2015 di Bali dan menghasilkan publikasi internasional di Advanced Materials Research (AMR).

Kata kunci : simulasi, modeling, CATIA, ZnO, Al2O3, Implan

1. Puspitasari, P.,Andoko. Analysis on Compressibility of Dental Amalgam using Nanomaterial Zinc Oxide

Peneliti Ringkasan Eksekutif

HKI dan Publikasi

Page 2: lp2m.um.ac.idlp2m.um.ac.id/wp-content/uploads/2015/02/RR.-POPPY... · Web viewLatar Belakang Hasil dan Manfaat Nanoteknologi sebagai solusi mutakhir yang diharapkan dapat meningkatkan

(ZnO). Advanced Material Research 1125, 470-473. 2015

2. Puspitasari, P., Andoko. Strength Analysis of ZnO-Al2O3 Nanocomposite for Implant Material Innovation. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. Accepted.

3. Nanokomposit ZnO-Al2O3 sebagai Material Implan Sambungan Tulang Lutut Manusia. Paten sedang proses pendaftaran.

Nanoteknologi sebagai solusi mutakhir yang diharapkan dapat meningkatkan kualitas material implan tulang manusia dari segi sifat fisik dan sifat mekanik. Sesuai dengan hukum Hall Petch bahwa semakin kecil ukuran diameter partikel, maka kekuatan material akan semakin bertambah besar dalam kuadrat. Secara teori hal ini sangat menjanjikan bagi perkembangan material implan tulang. Penggunaan nanopartikel Al2O3 dalam skala nano (100 -10 nm) akan membuat biomaterial komposit ini menjadi material yang menjanjikan bagi dunia orthopedic dan juga didunia teknik mesin dan teknik material kelak.

Latar Belakang Hasil dan Manfaat

Metode

Page 3: lp2m.um.ac.idlp2m.um.ac.id/wp-content/uploads/2015/02/RR.-POPPY... · Web viewLatar Belakang Hasil dan Manfaat Nanoteknologi sebagai solusi mutakhir yang diharapkan dapat meningkatkan

Metode dan tahapan penelitian yaitu meliputi; 1) Sintesis nanomaterial ZnO dan Al2O3 dengan metode sol-gel dan menggunakan variasi sintering, baik sintering konvensional maupun sintering microwave. 2) ZnO dan Al2O3 Nanopowder diuji tekan dengan variasi pembebanan. 3) Simulasi kekuatan geser Von Misses menggunakan software CATIA dan ANSYS.