Penulis : Romi Sukmawan ⁽¹⁾; Prof. Dr. Ir. Kusmono, S.T., M.T., IPM., ASEAN Eng.⁽²⁾; Ir. M.
Waziz Wildan, M.Sc., Ph.D., IPU ⁽³⁾

Journal of Materials Research and Technology (SJR Q1), terbit Maret 2025
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.01.147

Penelitian yang dipublikasikan dalam Journal of Materials Research and Technology ini menjelaskan bagaimana perlakuan asetilasi pada serat sisal dan penggunaan nanofiber selulosa asetilasi (ACNF) secara sinergis meningkatkan karakteristik mekanis dan termal komposit epoksi.

Studi ini dilakukan oleh tim peneliti dari Universitas Gadjah Mada, yakni Romi Sukmawan, Prof. Kusmono, dan Dr. Muhammad Waziz Wildan. Mereka meneliti bagaimana kombinasi serat sisal yang telah diasetilasi dan tambahan nanofiber selulosa asetilasi mampu meningkatkan kekuatan tarik, kelenturan, dan ketahanan terhadap benturan dari komposit berbasis epoksi.

“Penelitian ini memberikan wawasan mendalam tentang bagaimana kombinasi serat alam dan nanopartikel yang berkelanjutan dan ramah lingkungan sebagai pengganti serat sintetis yang dapat meningkatkan performa komposit hibrid yang memiliki potensial besar untuk aplikasi otomotif,” ujar Prof. Kusmono, penulis koresponden penelitian ini.

Peningkatan Sifat Mekanik dan Termal
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa penambahan 0,5 wt% ACNF ke dalam matriks epoksi yang telah diperkuat dengan serat sisal asetilasi menghasilkan peningkatan kekuatan tarik sebesar 331%, kelenturan 118%, dan ketahanan benturan 265% dibandingkan dengan epoksi murni. Pengamatan menggunakan FE-SEM menunjukkan bahwa perlakuan asetilasi pada serat dan keberadaan ACNF membantu meningkatkan ikatan antarmuka antara matriks dan serat.

Selain meningkatkan sifat mekanis, penelitian ini juga menemukan bahwa penambahan ACNF sedikit meningkatkan stabilitas termal komposit. Analisis TGAmenunjukkan peningkatan suhu degradasi awal pada komposit yang mengandung ACNF dibandingkan dengan epoksi murni.

Aplikasi di Industri Otomotif
Komposit berbasis serat alam semakin mendapat perhatian sebagai alternatif yang ramah lingkungan sebagai pengganti serat sintetis dalam berbagai industri. Dengan peningkatan sifat mekanis dan termal yang signifikan, komposit hibrida epoksi-sisal dengan ACNF ini berpotensi untuk diaplikasikan dalam komponen otomotif non-struktural dan semi-struktural, seperti panel pintu, panel sunroof, headliner, dan lantai bagasi.

Studi ini menambah wawasan penting dalam rekayasa material berkelanjutan, dan membuka peluang pengembangan material berbasis serat alam untuk aplikasi yang lebih luas di masa depan.

Kontributor: Rita Yulianti, S.IP.

Penulis : Denny Sukma Eka A. ⁽¹⁾; Dr.Eng. Ir. Sunu Wibirama, S.T., M.Eng., IPM. ⁽²⁾; Ir. Muhammad Kusumawan Herliansyah, S.T., M.T., Ph.D., IPU., ASEAN Eng. ⁽³⁾; Ir. Andi Sudiarso, S.T., M.T., M.Sc., Ph.D., IPM., ASEAN Eng. ⁽⁴⁾

Results in Engineering (SJR Q1), terbit Maret 2025

DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104124

Penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Results in Engineering menyoroti pendekatan baru dalam deteksi cacat pada kain klowong batik. Penelitian ini membandingkan dua metode utama, yakni integral image dan normalized cross-correlation (NCC), dalam upaya mengembangkan sistem inspeksi otomatis yang lebih efisien dan akurat untuk industri batik.

Klowong batik, merupakan salah satu tahapan dalam proses pembuatan batik tulis, memainkan peran penting dalam menjaga kualitas dan keaslian batik tulis. Hingga saat ini, inspeksi kualitas kain batik masih banyak mengandalkan pemeriksaan manual yang rentan terhadap ketidakkonsistenan dan kesalahan manusia. Oleh karena itu, diperlukan solusi berbasis teknologi yang dapat mengotomatisasi proses inspeksi ini guna meningkatkan efisiensi dan akurasi.

Penelitian yang dilakukan oleh tim dari Universitas Gadjah Mada dan Universitas Telkom ini mengembangkan sistem deteksi cacat berbasis adaptive thresholding dengan fokus pada kanal warna merah. Pengujian dilakukan dengan mengukur false positive rate (FPR), sensitivity rate (SER), dan accuracy rate (ACR) untuk membandingkan kedua metode tersebut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode integral image memiliki keunggulan signifikan dibandingkan metode NCC. Integral image mampu menghasilkan FPR sebesar 1,92%, sensitivitas 86,18%, dan akurasi 96,82%, dengan waktu pemrosesan hanya 1,019 detik. Sebagai perbandingan, metode NCC membutuhkan waktu pemrosesan 6,116 detik. Hal ini menunjukkan efisiensi yang lebih baik dari metode integral image dalam mendeteksi cacat pada kain klowong batik. Contoh hasil segmentasi ditunjukkan oleh Gambar 1 berikut.

Gambar 1. Hasil Segmentasi pada Saluran Warna Merah (a) Cacat Klowong; (b) Ground
Truth; (c) Integral Image Binary Output; (d) NCC Binary Output

Dampak bagi Industri Batik

Temuan ini memberikan manfaat besar bagi industri batik, terutama bagi usaha kecil dan menengah yang mengadopsi teknologi pada proses produksinya. Implementasi sistem inspeksi otomatis berbasis integral image dapat meningkatkan efisiensi produksi, mengurangi biaya operasional, serta mempertahankan kualitas dalam pembuatan klowong batik. Selain itu, temuan ini juga berkontribusi terhadap pelestarian warisan budaya Indonesia dengan mengadopsi teknologi yang mendukung produksi batik yang lebih efisien.

Dengan adanya temuan ini, para pelaku industri batik diharapkan dapat memanfaatkan metode berbasis vision ini guna meningkatkan efisiensi produksi dan menjaga kualitas produk batik. Ke depan, pengembangan sistem deteksi ini dapat diperluas dengan integrasi kecerdasan buatan (AI) untuk meningkatkan kemampuan deteksi lebih lanjut serta membangun kemampuan self-repair pada proses produksi batik tulis berbasis teknologi.

Kontributor: Rita Yulianti, S.IP.

Program Studi Sarjana Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI), Universitas Gadjah Mada (UGM), mengadakan kuliah tamu dari praktisi indusri dengan menghadirkan narasumber dari PT Daikin Airconditioning Indonesia (National Training Center) untuk  mahasiswa peserta mata kuliah Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, dengan topik terkait Indoor Air Quality (IAQ) dan teknologi inverter.

Kuliah tamu ini diselenggarakan pada Senin (10/03) di ruang kuliah M-7 DTMI UGM. PT Daikin Airconditioning Indonesia menugaskan dua pemateri dari industri, yaitu Riski F. Furkon (Trainer, Training Dept) dan Iskandar Zulkarnaen (Technical Engineering), untuk membagikan wawasan mereka terkait penerapan teknologi terkini dalam sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning).

Menurut Dr. Hifni M. Ariyadi, salah satu dosen pengampu mata kuliah Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, kegiatan ini merupakan bagian dari upaya akademik dalam memberikan pengalaman belajar berbasis industri kepada mahasiswa. “Kami berharap dengan adanya pemateri dari industri, mahasiswa dapat memahami penerapan konsep teoritis dalam dunia kerja serta teknologi terbaru yang digunakan dalam industri HVAC,” ujarnya.

Kuliah tamu ini merupakan salah satu dari dua sesi yang direncanakan dalam kerja sama antara UGM dan PT Daikin. Harapannya, kegiatan ini tidak hanya meningkatkan pemahaman mahasiswa, tetapi juga membuka peluang kerja sama lebih lanjut antara dunia akademik dan industri. Departemen Teknik Mesin dan Industri UGM terus berkomitmen untuk meningkatkan kualitas pembelajaran melalui kolaborasi dengan mitra industri guna menghasilkan lulusan yang siap bersaing di dunia kerja.

Kontributor: Dr. Hifni Mukhtar Ariyadi, S.T., M.Sc.
Editor: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.

Penulis : RELA ADI HIMAROSA ⁽¹⁾; Prof. Gesang Nugroho, ST., MT., Ph.D. ⁽²⁾; Tadas Matijosius ⁽³⁾; Dr. Ir. Arif Kusumawanto, M.T., IPU. ⁽⁴⁾; Burhan Febrinawarta, S.T., M.T. ⁽⁵⁾; Ir. Muhammad Akhsin Muflikhun, S.T., MSME., Ph.D ⁽⁶⁾

Materials Letters (SJR Q2, H-index 172)

Doi : https://doi.org/10.1016/j.matlet.2025.138005

Tim peneliti dari Universitas Gadjah Mada dan mitra internasional telah berhasil mengembangkan teknik canggih untuk memproduksi dan mengoptimalkan sifat permukaan partikel perak (silver dots) menggunakan metode Vertical Vapor Phase Growth (VVPG). Penelitian ini menyajikan analisis mendalam terhadap morfologi dan tekstur permukaan silver dots yang dihasilkan.

Dalam penelitian tersebut, perak murni didepositkan pada tabung kuarsa melalui proses VVPG, di mana kondisi vakum dan pemanasan pada suhu tinggi (1273,15 K) selama enam jam memainkan peranan penting. Teknik ini menghasilkan transformasi partikel perak yang awalnya tidak teratur menjadi bentuk yang lebih halus dan bulat melalui mekanisme spheroidization dan Ostwald ripening. Analisis menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) menunjukkan bahwa partikel yang telah diproses memiliki distribusi ukuran yang homogen serta adhesi yang kuat pada substrat kuarsa.

Lebih lanjut, studi karakterisasi permukaan dilakukan dengan mengukur kekasaran (roughness) menggunakan rekonstruksi 3D. Hasilnya, peta ketinggian permukaan menunjukkan variasi hingga 65,42 µm dengan nilai Rz (selisih ketinggian maksimum) berkisar antara 2,04 µm hingga 9,20 µm pada area yang berbeda. Pada pengamatan dengan perbesaran lebih tinggi (2000x), fitur permukaan yang lebih halus terungkap dengan nilai Rz yang lebih rendah, mengindikasikan bahwa distribusi ukuran partikel sangat memengaruhi tekstur akhir permukaan.

Peneliti juga melakukan analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk mendeteksi gugus fungsional pada permukaan, yang mengonfirmasi adanya interaksi antara lapisan perak dan substrat silika. Hasil tersebut menegaskan kemampuan metode VVPG dalam menghasilkan silver dots dengan kemurnian tinggi dan karakteristik permukaan yang dapat dikontrol secara presisi.

Dr. Muhammad Akhsin Muflikhun, salah satu peneliti utama, menyatakan, “Pendekatan ini membuka peluang untuk mengaplikasikan silver dots dalam berbagai bidang, seperti pembuatan permukaan antimikroba, perangkat medis, dan komponen elektronik presisi. Optimasi sifat permukaan yang kami capai melalui VVPG sangat penting untuk meningkatkan kinerja material dalam aplikasi tersebut.”

Temuan ini tidak hanya menunjukkan kemajuan signifikan dalam sintesis nanomaterial, tetapi juga menyediakan dasar ilmiah untuk pengembangan teknologi baru yang mengandalkan sifat permukaan material dengan kontrol yang sangat presisi. Penelitian ini diharapkan dapat mendorong kolaborasi lebih lanjut antara dunia akademik dan industri untuk mengimplementasikan teknologi silver dots dalam produk-produk inovatif di masa depan.

Artikel lengkap : https://ugm.id/silverdots

Kontributor: Rita Yulianti, S.IP.

Untuk meningkatkan kualitas riset dan penelitian, Kelompok Bidang Keahlian (KBK) DTMI menyelenggarakan Colloquium Riset Energi seri pertama dengan tema “Thermal Comfort Aspects in Indonesia High Speed Train” yang dibawakan oleh Dr. Fauzun dan “Sustainable Metals in Energy Transition” yang dibawakan oleh Dr. Akmal Irfan Majid. Colloquium yang diselenggakan pada 12 Februari 2025 ini bertempat di ruang sidang A1 lantai 2 Gedung A DTM. Kegiatan ini terbuka bagi mahasiswa S1, S2, S3, dosen, maupun peneliti/praktisi perusahaan yang tertarik dengan riset-riset yang akan dipresentasikan oleh dosen-dosen dari KBK di DTMI.

Rangkaian acara ini, diawali sesi pembuka oleh Dr. Adhika Widyaparaga selaku sekretaris DTMI dan dimoderatori oleh Prof. Deendarlianto, pemaparan riset dengan ditutup sesi tanya jawab oleh peserta. “Acara kolokuium merupakan forum bagi mahasiswa untuk berdiskusi tentang ide riset baru dan temuan riset membahas topik-topik yang berhubungan dengan tema yang diangkat, semoga kegiatan ini dapat berlangsung setiap bulannya” ujar Dr. Adhika. Setelah acara pembukaan, acara dilanjutkan pada masing-masing narasumber yang pertama Dr. Fauzun, dengan menampilkan hasil penelitian Kereta Cepat Merah Putih (KCMP) dan narasumber kedua Dr. Akmal Irfan Majid yang menampilkan hasil penelitian di bidang konversi energi. Dalam pemaparannya Dr. Fauzun memaparkan bahwa penelitian KCMP sangat panjang dan untuk itu diperlukan bantuan pihak-pihak agar benar-benar bisa mewujudkan hasil riset ini dan mengajak untuk berkolaborasi. Harapan serupa juga diungkapkan Dr. Budi Sholeh Wibowo yang berharap agar proyek riset Dr. Fauzun dalam KCMP ini bisa melibatkan dosen-dosen, peneliti-peneliti agar dapat bersaing dalam pengembangan riset tersebut sambil berbagi pengetahuan dan inovasi baru.

Insightful sekali bukan episode perdana Core ini? So, nantikan Colloquium Riset Energi seri selanjutnya ya! Sharinglah risetmu dan dapatkan kolaboratormu 😉

Penelitian terbaru yang dilakukan oleh peneliti dari Departemen Teknik Mesin dan Industri UGM berkolaborasi dengan peneliti dari  Badan Tenaga Nuklir Nasional telah mengungkap karakteristik komposit hidroksiapatit/kolagen yang dicetak menggunakan teknologi cetak tiga dimensi (3D Printing). Temuan ini berpotensi besar dalam pengembangan bahan biomaterial untuk rekonstruksi tulang manusia.

Dalam studi yang dipublikasikan di Materials Chemistry and Physics, para peneliti menggunakan hidroksiapatit (HA) dan kolagen sebagai bahan utama untuk membuat scaffold tulang buatan. Bahan ini dipilih karena memiliki sifat biomimetik yang menyerupai struktur tulang alami.

Pembuatan scaffold dilakukan dengan metode cetak 3D berbasis direct ink writing (DIW), memungkinkan pembuatan struktur pori yang menyerupai jaringan tulang manusia. Filamen komposit dicetak dengan kecepatan 10 mm/menit dan tinggi lapisan 0,5 mm.

Untuk memahami sifat material, berbagai uji dilakukan, termasuk:

• Scanning Electron Microscope (SEM): Mengungkap bahwa lapisan yang dicetak memiliki ikatan yang kuat dan struktur berpori.
• Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR): Menunjukkan keberadaan gugus fungsi khas hidroksiapatit dan kolagen.
• X-ray Diffraction (XRD): Mengindikasikan tingkat kristalinitas 41% yang mendukung osteokonduktivitas.
• Energy Dispersive X-ray (EDX): Mengukur rasio Ca/P sebesar 1,77, yang penting untuk regenerasi tulang.
• Thermogravimetric Analysis (TGA): Mengidentifikasi tiga tahap degradasi material, dengan total kehilangan massa sebesar 6,675% pada suhu hingga 1000°C.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material komposit hidroksiapatit/kolagen memiliki potensi untuk digunakan dalam rekayasa jaringan tulang. Dengan struktur yang menyerupai tulang asli dan kompatibilitas biologis yang baik, material ini berpotensi besar dalam bidang kedokteran regeneratif.

Ke depan dengan perkembangan teknologi cetak 3D yang semakin canggih, inovasi ini diharapkan dapat menjadi solusi dalam penanganan cedera tulang yang kompleks.

Penulis : Nurbaiti ⁽¹⁾; Ir. Muhammad Kusumawan Herliansyah, S.T., M.T.,Ph.D., IPU., ASEAN Eng. ⁽²⁾ ; Prof. Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc., Ph.D., IPU., ASEAN Eng. ⁽³⁾; Maria G. Widiastuti ⁽⁴⁾; Hendri Van Hoten ⁽⁵⁾; Dian Pribadi Perkasa ⁽⁶⁾

Materials Chemistry and Physics (SJR Q1, h-index 177)

doi : 10.1016/j.matchemphys.2024.130047 terbit 1 Januari 2025

Artikel lengkap : https://ugm.id/3dHA

Kontributor: Rita Yulianti, S.I.P.
Editor: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.