Penulis : Martin Guillermo C. Fernandez (1); Muhammad Luthfi Hakim (2); Zufar Alfarros (3); Gil Nonato C. Santos (4); Ir. Muhammad Akhsin Muflikhun, S.T., MSME., Ph.D (5)
Scientific Reports (SJR Q1, H-Index 347), 2025
DOI : https://doi.org/10.1038/s415G8-025-GG521-8
Sebuah studi inovatif yang dilakukan oleh tim peneliti dari Universitas Gadjah Mada bersama De La Salle University, Filipina, berhasil mengembangkan material komposit berbasis serat alami abaka yang dioptimalkan dengan polyaniline (PAni) dan carbon black (CB) VXC 72 untuk perlindungan elektromagnetik atau electromagnetic interference (EMI) yang superior.
Gangguan elektromagnetik menjadi isu penting dalam era digital modern, karena dapat mengganggu fungsi perangkat elektronik dan komunikasi. Material pelindung EMI yang ringan, tahan korosi, dan efisien menjadi sangat dibutuhkan, terutama untuk aplikasi pada industri telekomunikasi, kesehatan, dan dirgantara.
Dalam penelitian ini, serat abaka dianilasi dengan polyaniline melalui proses in situ chemical oxidative polymerization dan dilapisi carbon black menggunakan metode dip- and-dry. Kombinasi PAni dan CB berhasil membentuk jaringan konduktif yang kuat pada permukaan serat alami tersebut, sehingga meningkatkan kemampuan material untuk menyerap gelombang elektromagnetik hingga 74,34% pada rentang frekuensi ultratinggi (500 MHz hingga 4500 MHz).
Pengujian menunjukkan bahwa komposit PAni/CB/Abaka memiliki efektivitas pelindung elektromagnetik (shielding effectiveness) rata-rata mencapai 5,96 dB dengan puncak penurunan gelombang hingga 7,45 dB pada 4,5 GHz. Selain itu, mekanisme utama pelindungannya adalah penyerapan gelombang, bukan hanya pemantulan, sehingga membuat material ini ringan dan tahan terhadap korosi, berbeda dengan pelindung berbasis logam konvensional.
Analisis mikroskop elektron dan spektrum FTIR mengkonfirmasi bahwa PAni menempel kuat pada serat abaka dengan distribusi yang merata, sedangkan CB berfungsi sebagai titik nukleasi yang memperkuat struktur polimer. Pengukuran resistivitas listrik juga menunjukkan bahwa komposit hybrid ini memiliki resistivitas terendah, menandakan konduktivitas listrik yang baik.
Penelitian ini menegaskan potensi besar penggunaan serat alami yang diperkaya nanomaterial konduktif sebagai alternatif berkelanjutan dan multifungsi untuk perlindungan elektromagnetik fleksibel. Pengembangan ini membuka peluang bagi inovasi material pelindung yang ramah lingkungan, efisien, dan aplikatif di berbagai sektor teknologi tinggi.
Penulis utama sekaligus penanggung jawab penelitian, Dr. Muhammad Akhsin Muflikhun, menyatakan bahwa “kombinasi polyaniline dan carbon black pada serat abaka tidak hanya meningkatkan kemampuan shielding secara signifikan tetapi juga mempertahankan sifat mekanik dan keawetan material, memberikan alternatif yang sangat menjanjikan untuk pelindung elektromagnetik masa depan.” Studi ini diharapkan dapat menjadi dasar bagi riset lanjutan dalam pengembangan material pintar berbasis serat alami dan nanokomposit konduktif.
Kontributor: Rita Yulianti, S.IP.