Categories
Articles

Inovasi Raman Microscopy Dari Renishaw!

Penggunaan resolusi spasial pada sistem Raman dengan mikroskop optik normal hanya terbatas hingga 0.5µm panjang gelombang cahaya. Hal ini dikarenakan, illuminating laser light dan cahaya yang disebarkan Raman terkumpul dalam optical far-field. Resolusi tersebut, dapat terbilang cukup bagi beberapa user, tetapi untuk user lainnya yang membutuhkan resolusi lebih tinggi memerlukan Scanning Probe Microscope (SPM), seperti Atomic Force Microscope (AFM) dan NSOM. Namun, saat ini kebutuhan tersebut dapat dipenuhi dengan gabungan Nanonics NSOM/AFM-100 Confocal/Renishaw Raman microscopy.

Sebelumnya, investigasi sampel dengan Scanning Probe Microscope dan Raman Microscopy memerlukan pemindahan sampel dari instrument satu ke instrumen lain. Jangkauan daerah yang dapat dianalisis oleh Raman Microscopy umumnya tidak dapat ditemukan kembali untuk imaging dengan teknik Scanning Probe Microscope (SPM) yang dipilih.

Dengan demikian, korelasi langsung teknik SPM dengan Raman menjadi sebuah angan yang terwujud. Instrumen gabungan Renishaw/Nanonics dapat beroperasi dalam dua mode di antaranya.

  • AFM/NSOM dengan far-field Raman, fitur ini user dapat melakukan scanning probe data dengan resolusi high spatial serta dikombinasi far-field resolution Raman data (biasanya beresolusi 0.5µm). Saat ini, data Raman dapat direkam dan berkorelasi dengan resolusi high spatial data topografi, electrical, termal, dan near-field optical data.
  • AFM/NSOM dengan near-field Raman, fitur yang dapat memberikan data dengan resolusi high spatial untuk scanning probe dan Raman.

Raman microscopy memiliki sistem yang terintegrasi

Hardware dan software Nanonics NSOM/AFM-100 Confocal terintegrasi dengan Renishaw Raman Microscopy. Dalam hal ini, Nanonics NSOM/AFM 100 Confocal dipasang saat tahap sampel Renishaw Raman Microscope (Fig.1).

Sistem nanonik menggunakan desain optical fiber probe yang telah dipatenkan. Cantilevered Optical Fiber (Fig2) berada di antara lensa objektif dan sampel tanpa menghalangi tiap aspek dari far-field conventional microscope.

Tip dari fiber terbuka untuk menunjukkan direct viewing scanning region dalam microscope eyespieces atau pada video viewer. Karenanya, proses ini tidak dapat dilakukan pada AFM standar yang menggunakan silicon micromachined tip yang mana mengaburkan area yang discan pada standard upright microscope.

Hal ini tidak mungkin dilakukan pada AFM standar yang menggunakan ujung mikro silikon, mengaburkan wilayah dengan scanning pada mikroskop tegak standar. Pun, hal tersebut tidak dapat dilakukan dengan straight near-field optical fiber probes.

Nanonics NSOM/AFM 100 Confocal dengan Cantilevered Optical Fibers menjadikan pengguna Renishaw Raman Microscopy merekam secara paralel dengan Raman serta berbagai mode scanning probe imaging. Sebagai contoh, saat silicon Raman dapat mendeteksi tegangan pada silicon kemudian di saat yang sama Raman Spectroscopist dapat menstimulasi pengukuran Micro Topography dengan AFM dan reflektifitas mikro dengan NSOM.

AFM/NSOM dengan far-field Raman

Gambar AFM 14 x 14 dari identifikasi nano dalam silikon ditunjukkan pada gambar 3, bersama dengan cross section melalui lekukan. Titik-titik pada AFM cross section mewakili titik pada Raman spectra dikumpulkan.

Berikutnya, gambar AFM menunjukkan pula lekukan telah menyebabkan deformasi plastis pada silikon, tetapi tidak memberikan indikasi apakah daerah yang terdeformasi telah mengalami perubahan fase. Namun, Raman spectra (gbr.4) menjelaskan adanya fase silikon yang berbeda, bersama dengan shifting dan broadening pada main silicon (I) 520 cm Raman band disebabkan oleh residual stresses.

Ilmu polimer adalah bidang lain yang menggabungkan scanning probe dan Raman far-field sebagai harapan besar. Pengukuran NSOM dengan cahaya terpolarisasi liniear dapat mengungkapkan micro domains serta tingkatan crosslinking dalam polyethylene dan polybutadiene films.

AFM sendiri, dapat meninjau elastisitas polymer film dengan menggunakan intermittent contact mode pada NSOM/AFM 100 Confocal. Informasi ini dapat langsung dikorelasikan secara daring dengan data Raman.

Sistem nanonik beroperasi dalam mode intermittent contact pada cairan. Tentunya, kemampuan tersebut serta Raman Spectroscopy berhasil memperoleh data dari sampel dalam media air sehingga sangat menarik untuk imaging bahan biologis dalam media fisiologis.

NSOM RAMAN

Sistem Renishaw/Nanonics menggunakan serat optik yang diruncingkan dengan teknologi glass pulling untuk membentuk subwavelength aperture. Sampel dipindai relatif terhadap aperture ini dalam optical near-field.

Resolusi z (normal terhadap permukaan sampel) dari pendekatan near-field optical lebih baik dibandingkan yang diperoleh dalam confocal Raman spectroscopy (biasanya 1). Dengan demikian, penelitian dalam biologi dapat melihat near-membrane Raman scattering untuk menjawab beragam pertanyaan kritis mengenai perubahan molekul.

Sementara itu, conventional microRaman dapat digunakanuntuk memonitor perubahan dalam sel. Bahkan, kemampuan on-line force sensing by cantilevered optical tip sehingga data Raman lebih dekat membrane menjadikannya terkorelasi dengan gerakan membrane sel maupun perubahan mekanis ataupun topografis.

Surface enhanced NSOM Raman

Lebih dari 20 tahun yang lalu, sinyal Raman ditemukan dapat diperbesar hingga beberapa kali lipat saat partikel logam kecil berada di dekat spesies molekuler. Mekanisme yang tepat pada Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) masih menjadi perdebatan, namun saat ini secara umum telah diterima bahwa berbagai jenis logam menunjukkan keadaan permukaan plasma yang terpolarisasi oleh light field menginduksi efek ini.

John Wessel menyarankan bahwa pendekatan tersebut, dapat digunakan untuk menghasilkan near-field Raman scattering. Ujung scanning probe membentuk partikel nano terisolasi dengan surface plasmon states.

Jika ujung tadi, disinari oleh external light field  dan didekatkan dengan permukaan, maka sinyal Raman dari permukaan dapat ditingkatkan hingga 8 kali lipat. Meskipun penelitian Wessel murni bersifat teoritis namun telah menunjukkan kemajuan cukup besar pada efek ini secara eksperimental.

Ada banyak penelitian lain mengenai near-field tips yang menyinari secara eksternal untuk menghasilkan sinyal fluoresen dan sinyal lainnya. Upaya pertama untuk membuat nanopartikel logam terisolasi dengan surface plasmon states berfokus pada nanopartikel emas dan perak kemudian menelisitik berbagai non-linear optical generation effects terkait nanopartikel terisolasi tadi.

Penelitian lainnya telah menunjukkan untuk mendapatkan surface enhanced Raman spectrum dari molekul tunggal yang berkaitan dengan nanopartikel. Seluruh penelitian tersebut, ikut serta menyelidiki dengan nanometer secara presisi, Raman spectra of surfaces.

Langkah eksperimental untuk mencapai tujuan ini, yaitu penempatannya yang tepat dari satu partikel logam emas atau perak di tip of a force sensing structure. Baru-baru ini Nanonics membuat kemajuan signifikan terhadap tujuan tersebut.

Partikel dalam gambar scanning electron microscope terlihat sebagai lingkaran samar. Keberadaannya, dikonfirmasi oleh x-ray emission yang diinduksi oleh elektron sehingga menunjukkan lokasi perak berada, selain silicon dan aluminium dari flasher, dan emas dari lapisan probe.

Penerapan nanopartikel probe, ditunjukkan pada gambar 6. Nanonics FM glass cantilever, berujung nanopartikel emas 100 nm didekatkan ke styryl dye. Ujung tersebut, meningkatkan sinyal molekul setidaknya tiga kali lipat.

Peningkatan yang tinggi, ditunjukkan dengan adanya cincin difraksi di sekitar ujung emas, yang muncul dari generasi harmonik kedua yang intensi kemudian diinduksi dalam eksperimen peningkatan khusus.

Anda tertarik memiliki inovasi mikroskop dari Renishaw Raman Microscopy? Sila hubungi tim Dynatech International di sales@dynatech-int.com

Team kami akan membantu Anda menemukan perlengkapan instrumentasi yang tepat sesuai dengan kebutuhan Anda.

Sebagai distributor peralatan dan instrumen industri terlengkap serta terbesar di Indonesia Dynatech International siap melayani tiap keperluan industri Anda.

Reference

Renishaw.com

Categories
Articles

Karakteristik Implan Tulang dengan WLI Bruker!

Seiring berkembangnya zaman, implan ortopedi atau implan tulang telah merevolusi bidang medis untuk menjadi solusi dalam menggantikan struktur tulang yang rusak. Seperti diketahui, salah satu masalah kesehatan global yang menjadi perhatian khusus ialah patah tulang. Hadirnya, implan tulang ini, menjadi solusi inovatif untuk korban patah tulang.

Seluk-beluk implan tulang

Penggunaan implan tulang telah ada sejak zaman Mesir kuno dengan menggunakan tulang hewan untuk mengganti tulang manusia yang hilang atau rusak. Akan tetapi, di pertengahan abad ke-20 implan tulang telah terbuat dari logam.

Sejak saat itu, implan tulang terus berkembang dan menjadi sebuah game changer di dunia kesehatan. Pasalnya, implan tulang dapat digunakan dalam waktu yang lama serta dapat menahan tubuh manusia dengan baik.

Lalu, yang dimaksud dengan implan tulang itu sendiri adalah perangkat yang digunakan sebagai pengganti tulang untuk menyangga atau menyokong fraktur yang rusak di dalam tubuh.

Saat ini, implan tulang tersedia dalam pelbagai bentuk dan ukuran untuk mengakomodasi berbagai kebutuhan pasien. Pun, perangkat ini memiliki beberapa jenis di antaranya.

  • Penggantian sendi, digunakan untuk mengganti sendi yang rusak atau aus, seperti pinggul dan lutut.
  • Bone plates, sekrup, dan paku, diaplikasi untuk menstabilkan tulang yang patah dan mempercepat penyembuhan.

Selanjutnya, keunggulan utama implan orthopedi, yakni kemampuannya untuk berintegrasi dengan jaringan tulang di sekitarnya. Proses ini, dikenal sebagai osseointegrasi, yang mana proses tersebut memberikan dukungan yang stabil dan tahan lama pada implan sehingga mengurangi risiko kegagalan dan pelepasan implan.

Walaupun begitu, terdapat risiko yang timbul saat saat penggunaan implan tulang, seperti infeksi, pelonggaran implan, dan kerusakan implan. Dengan demikian, pengguna implan perlu waspada dalam beraktivitas.

Solusi karakteristik roughness dan keausan implan dengan WLI

Terlepas dari segudang manfaat, bukan berarti penggunaan implan tulang tidak memiliki kekurangannya. Salah satu, permasalahan utama implan tulang, yaitu kerap mengalami keausan seiring berjalannya waktu.

Tentunya, keausan ini disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuk permukaan implan yang kasar dan tekanan selama penggunaan implan. Pun, para produsen implan sebelumnya telah mempertimbangkan beberapa hal, misalnya roughness.

Hal ini disebabkan, Implan tulang dengan permukaan roughness dapat mendorong pertumbuhan tulang serta membantu implan berintegrasi lebih efektif dengan jaringan tulang di sekitarnya. Sayangnya, implan dengan permukaan yang kasar meningkatkan gesekan sehingga menyebabkan keausan seiring waktu.

Partikel-partikel keausan tadi, mengakibatkan kerusakan jaringan, peradangan, dan berujung kerusakan implan. Untuk itu, diperlukannya karakteristik roughness dan keausan implan saat pengembangannya yang mana dapat mengurangi gesekan dan keausan antara implan dan jaringan di sekitarnya.

Salah satu, karakteristik yang dapat digunakan ialah teknik White Light Interferometry (WLI) dari Bruker. Teknik tersebut, meliputi karakteristik non-kontak dan non destruktif, rentang dinamis yang besar untuk mengukur permukaan yang sangat kasar maupun halus, cepat, dan akurat.

Tidak hanya memberikan manfaat nyata dari non-kontak profiling yang wajib untuk sebagian besar kontrol akhir dalam manufaktur ortopedi. Profiler optik 3D berbasis WLI dari Bruker memberikan keunggulan kinerja yang ynik bagi industri untuk karakteristik roughness.

Prinsip dasar pada sistem ini, terdiri atas penyinaran permukaan sampel dengan white light melalui tujuan interferometik yang secara langsung memberikan verital sub-nanometer sehingga kemampuan metrologi tidak bergantung pada pembesaran objek yang digunakan.

Bahkan, dapat tahan dari refleksitas permukaan atau warna. Karenanya, dapat menghasilkan pengukuran yang efektif dari permukaan yang mengkilap atau gelap.

Profiling WLI dapat memvisualisasikan bidang secara penuh tampilan beberapa milimeter persegi pada low magnification sekaligus mencapai sub-micron lateral pada higher magnifications. Pengukuran area penuh tidak hanya memastikan lebih banyak data statistik yang relevan tetapi juga mengurangi peluang melewatkan area critical defective, seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

Karakterisasi Implan Tulang dengan WLI Bruker
Gambar 1

Selanjutnya, penerapan WLI oleh profiler optik Bruker meliputi kombinasi high throughput ialah dapat beroperasi secara jarak jauh. Hal tersebut berdasarkan, hasil susunan imaging yang tinggi dan beberapa set data dapat ditangkap melalui satu pemindaian vertikal.

Berbeda dengan teknologi optik lainnya, profiler WLI juga memisahkan resolusi vertikal dari pembesaran objektif sehingga menghasilkan resolusi vertikal sub nanometer tertinggi untuk semua objektif, seperti yang terdapat di gambar berikut.

Lebih lanjut, Bruker meningkatkan keunggulan tersebut dengan mendesain objektif super-longworking-distance (SLWD) serta fitur large swivel-head dari profiler optik NPFLEX.

Profiler NPFLEX dan ContourX WLI Bruker dirancang khusus untuk memberikan kontrol kualitas roughness yang tepat dengan vibration isolation, rigid body untuk metrology stability, multiple sample-fixturing options, crash mitigation systems, dan superlong-working-distance objectives untuk mengumpulkan data dari area yang sulit diakses.

Optional internal laser calibration membantu metrologi memastikan self-calibration tiap waktu serta meningkatkan profiler-to-profiler matching di lokasi pabrik yang sama maupun berbeda.

Sistem ini pula, memiliki interface yang sepenuhnya terpisah dari standard interface. Interface produksi dirancang untuk memudahkan pemrograman rutinitas pengukuran dan dibuat berdasarkan alur produksi umum.

Alur produksi ini, di antaranya operator loads part, instrument recognizes part melalui lot atau part ID kemudian membuat pre-determined measurements, melaporkan hasil lulus atau tidak serta menampilkan batch berikutnya, sesuai yang divisualisasikan pada gambar di bawah ini.

measurement implan tulang
Gambar 3

Perangkat lunak Bruker Vision64® menyediakan channels yang diperlukan untuk digabungkan dengan high-end automation, seperti industri 4.0 yang menyediakan perintah TCP/IP level untuk kontrol akuisisi oleh software pihak ketiga. Selanjutnya, output file hasil menggunakan Comma Separated Variable (.csv).

Dengan demikian, profilometri optik berbasi WLI 3D dari Bruker menjadi solusi metrologi yang sangat baik untuk siklus karakteristik implan ortopedi, baik dari desain, pembuatan, simulasi pemakaian, dan keausan produk.

Reference

Bruker.com

Categories
Articles

Lebih Dekat Mengenal Thin Film

Di industri material, pembuatan thin film memiliki peranan yang besar, misalnya sebagai pelapis bahan untuk melindungi atau menutupi kelemahan dari yang dilapisinya. Pada pembuatannya, membutuhkan substrat yang berfungsi sebagai tempat tumbuhnya thin film. Lalu, bagaimana seluk beluk thin film itu sendiri?

Apa itu thin film?

Thin film atau film tipis adalah lapisan dari material yang sangat tipis dengan ketebalan tidak lebih dari 10 µm, serta memiliki skala antara nano hingga milimeter. Penggunaan film tipis, yakni sebagai pelapis bahan untuk menutupi kelemahan bahan di bawahnya, seperti persiapan atau pengembangan material baru sebelum difabrikasi.

Perlu diketahui, thin film polimer merupakan bagian penting dalam perkembangan teknologi, sebab banyak digunakan untuk devais fotonik, sel surya, LED, integrated optics, dan bahan aktif laser. Dalam proses fabrikasi thin film jenis ini, kerap menggunakan proses larutan (solution casting, dip coating, spin coating, dan doctor blading).

Berbeda dengan itu, proses fabrikasi thin film lainnya dilakukan dengan dua proses, yaitu fasa larutan (solution phase) dan proses disposisi (deposition).

Berikutnya, substrat yang dibutuhkan untuk film tipis, yakni yang memiliki parameter kisis dan koefisien termal yang hampir sama dengan film tipis. Di bawah ini terdapat empat fungsi substrat.

  • Penunjang interkoneksi dan perakitan devais
  • Media panas penyalur rangkaian
  • Sebagai isolator, tempat pelapisan, serta pembentukan pola jalur konduktor dan komponen pasif
  • Sebagai lapisan dielektrik rangkaian-rangkaian frekuensi tinggi

Aplikasi thin film polimer

Umumnya, aplikasi thin film polimer hanya berkisar pada sel surya, electronics to healthcare, dan memory chips. Perkembangan Chemical Deposition Methods (CVD) memberikan kemudahan kontrol atas lapisan film polimer, termasuk coating thickness dan conformity.

Pun, CVD mampu menghasilkan smart membranes yang dapat mengubah permeabilitas berdasarkan stimulasi lingkungan, yaitu tekanan dan suhu yang rendah serta perubahan pH. Karenanya, lapisan film tipis tersebut banyak digunakan pada aplikasi biomedis, termasuk sistem pengiriman obat, rekayasa jaringan, dan pembuatan biosensor.

  • Aplikasi pada baterai

Dalam dekade terakhir teknologi baterai lithium-ion telah berkembang secara eksponensial tetapi integrasi thin film telah mendorongnya lebih jauh dibandingkan sebelumnya. Bahkan, baterai thin film telah digunakan untuk berbagai aplikasi lain, misalnya industri kesehatan (power implantable medical devices).

  • Aplikasi pada coating

Thin film coatings memiliki banyyak kegunaan praktis dalam berbagai industri dan teknologi. Pada saat deposisi, pihak manufaktur kerap menggunakan teknik coating untuk meningkatkan sifat kimia dan mekanis material target.

Beberapa contoh umum coating film, yakni anti-reflective coatings, anti-ultraviolet atau infrared coatings, anti-scratch coatings, dan lens polarisation. Tidak hanya itu, film coatings memiliki kegunaan lainnya, seperti di bawah ini.

  1. Anti-corrosion coatings, mengurangi karat dan degradasi pada pipa, komponen mesin, bearings, dan lainnya.
  2. Hard coatings, meningkatkan daya tahan cutting tools sekaligus mengurangi gesekan.
  3. Architectural glazing, meningkatkan efisiensi energi dan menurunkan biaya layanan pada gedung-gedung tinggi.
  • Aplikasi pada sel surya

Sel surya thin film sangat penting untuk sektor energi surya, sebab dapat menyediakan pebangkit energi yang ramah lingkungan dan murah. Dua teknologi utama pada sel surya ialah energi panas dan sistem photovoltaic.

Mulanya, teknologi sel surya menggunakan amorphous silicon thin film. Akan tetapi, saat ini standarnya telah berubah, yaitu menggunakan tembaga indium gallium selenide yang memiliki stabilitas lebih besar dan efisiensi yang lebih tinggi.

Sel surya thin film pun banyak digunakan di sektor energi surya sebab lapisan penyerapnya memiliki high absorption coefficient. Dengan demikian dapat mengurangi biaya material yang cukup besar sehingga meningkatkan efisiensi konversi.

Metode pengukuran elastisitas thin film

Pengukuran modulus elastisitas untuk film tipis dapat diandalkan namun sangat sulit dilakukan karena efek substrat. Lalu, adanya aturan yang membatasi kedalaman indentasi hingga 10% dari ketebalan lapisan untuk menghindari pengaruh substrat dalam mekanik sulit dipastikan, terutama ketebalan film di bawah 200 nm.

Untuk itu, dikembangkannya transduser xProbe yang memiliki tingkat tingkat kebisingan yang rendah serta dikombinasi dengan Intrinsic Thin film Property Solution (iTF)2 sehingga kuantitatif sifat mekanik dari nanoindentification test pada sistem thin film 10 nm menjadi sangat mungkin.

Percobaan menggunakan Hysitron ® TI 950 Tribo Indenter® dari Bruker yang dilengkapi dengan xProbe dan cube-corner prob dalam mode kuasi-statis. XProbe sendiri, adalah transduser berbasis MEMS.

Aktuasi linier dapat dilakukan secara langsung dan pengukuran kuantitatif sepenuhnya dapat dilakukan tanpa memerlukan modeling sehingga estimasi sifat mekanik menjadi lebih tepat dan hasil analisis yang lebih tinggi. Berikut tes nano indentation yang dilakukan pada sampel film ultra tipis menggunakan load control feedback mode.

Nanoindentation curves with Xprobe on thin film
Gambar 1

Hasil pengukuran

Tiap segmen indentation dianalisis menggunakan Oliver-Pharr Model 1, yang mana stiffness dihitung dari segment unload. Berdasarkan hal tersebut, termasuk kalibrasi probe, modulus elastisitas nanoindentation dapat dihitung secara langsung dengan efek substrat nonlinear thin film berdasarkan persamaan di bawah ini.

Er = (S√π)/(2√A)

Pada persamaan tersebut S ialah unloading stiffness dan A diproyeksikan sebagai area kontak. Modulus elastisitas dan hardness berkurang dalam fungsi contact depth pada gambar 2 berikut.

iTF analysis thin film
Gambar 2

Awal peningkatan sifat mekanik dapat dikaitkan dengan surface roughness dan interfacial surface layer. Menerapkan analisis iTF pada stiffness, depth, dan load profile menghasilkan intrinsic elastic modulus dari film akan dihitung secara instan.

Bahkan, analisis iTF menggunakan fungsi area yang diketahui, contact geometry, dan beban serta stiffness untuk tiga persamaan antara defleksi elastis dan radius kontak. Tidak seperti analisis elemen, model ini tidak memerlukan modulus yang diasumsikan sebagai thin film.

Melalui penyelesaian persamaan ini secara numerik, modulus film (Gambar 2) dan parameter plastisitas dapat dihitung.

Oleh karena itu, penggabungan transduser xProbe dengan analytical intrinsic thin film solution, secara kuantitatif dapat menentukan sifat elastis dari sistem film ultra tipis dari 10 nm maupun di bawahnya.

Reference

bruker.com

Categories
Articles

Apa itu Scanning Electron Microscope (SEM)?

Mikroskop elektron merupakan salah satu jenis mikroskop yang memanfaatkan energi dari elektron untuk karakteristik suatu bahan. Fleksibilitas dan resolusi spasial yang sangat tinggi menjadikannya alat yang ampuh untuk banyak aplikasi. Ada dua jenis mikroskop elektron yang sering kita dengar yaitu Transmission Electron Microscope (TEM) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Pada artikel ini kita akan focus membahas salah satunya yaitu Scanning Electron Microscope (SEM).

Definisi Scanning Electron Microscope (SEM)

Scanning Electron Microscope

Scanning Electron Microscope (SEM) adalah mikroskop elektron yang digunakan untuk melihat permukaan citra suatu bahan, selain itu juga dapat memberikan informasi terkait komposisi kimia dalam suatu bahan, baik bahan konduktif maupun bahan non konduktif. Kemampuan ini lah yang membuat SEM banyak digunakan untuk keperluan penelitian dan industri. Jenis mikroskop ini menggunakan elektro magnetik dan elektro statik sebagai pengganti cahaya untuk mengontrol cahaya yang masuk dan penampakan gambar yang dihasilkan. SEM memiliki Field view (FOV) yang besar, bisa melakukan pembesaran objek hingga satu sampai dua juta kali, namun juga menjamin resolusi gambar yang jauh lebih bagus dibandingkan dengan mikroskop cahaya.

Ada banyak model SEM yang memiliki konfigurasi berbeda mengenai sistem vakum, ukuran ruang, detektor dan resolusi. Phenom adalah desktop SEM yang di desain untuk kualitas tinggi dari pengambilan gambar mikroskop, kecepatan waktu loading dan pengambilan gambar yang tidak tertandingi. dan dapat ditempatkan dimana saja-compact design. Phenom desktop SEM merupakan mikroskop electron serbaguna yang hanya membutuhkan ruang dan perawatan yang lebih sedikit dibandingkan SEM floor Model. Phenom desktop SEM dapat diakses oleh siapa saja dari professional hingga academia dan digunakan untuk banyak aplikasi termasuk earth science, elektronik, forensik, industry manufacturinglife science, dan materials science.

Bagian-Bagian Penting SEM Beserta Fungsinya

Sistem Vacuum

Tanpa vacuum yang cukup dalam SEM, berkas electron akan sulit control atau dihasilkan.

Sumber Electron

Mampu membuat dan mempercepat electron yang dibutuhkan agar hasilnya bisa lebih baik dibandingkan teknologi lainnya.

Column

Berguna untuk memasang lensa yang dipakai saat sedang meneliti suatu bahan kimia ataupun zat yang ada.

Stage

Memiliki fungsi utama untuk memindahkan sample dan membawanya menuju berkas electron.

Detector System

Berfungsi untuk mengumpulkan electron bergantung pada jenis interaksinya dengan sample.

System Electronic

Memiliki fungsi untuk menggerakkan semua perangkat yang ada sesuai dengan fungsinya.

Software

Berfungsi untuk menyederhanakan system pengoperasian pada SEM.

Prinsip Kerja Pada SEM.

Pada SEM, sampel di posisikan dibagian bawah kolom electron dan electron pada sampel terpencar (kembali terpencar atau sekunder) ditangkap oleh detector electron. Photomultipliers kemudian digunakan untuk mengubah sinyal voltase, yang diperkuat dan memunculkan gambar pada layar PC.

Produk Mutakhir Untuk SEM

Jika Anda berpikir kalau SEM pada saat ini masih hanya terbatas dari segi mikroskopnya saja, sekarang sudah ada teknologi terbaru sekaligus mutakhir untuk menunjang penggunaan SEM. Hal ini juga berbanding lurus dengan poin Software yang telah dibahas sebelumnya. Untuk bagian software tersendiri, sekarang sudah ada produk desktop untuk SEM sehingga hasil yang ditampilkan bisa lebih mudah diolah. Ada empat produk SEM untuk desktop, yaitu Phenom Pro Desktop SEM, Phenom ProX Desktop SEM, Phenom Pure Desktop SEM, dan Phenom Pharos Desktop SEM, dan Phenom XL Desktop SEM. Masing-masing produk di atas memiliki keunggulan yang berbeda-beda. Semuanya dibahas secara rinci dan jelas di bawah ini.

1. Phenom Pro Desktop SEM

Phenom Pro Desktop SEM

Phenom Pro Desktop SEM memiliki tajuk Fast and Excellent Imaging on a Desktop SEM yang berbanding lurus dengan teknologi yang mereka tawarkan untuk SEM. Sistem yang efektif dan menjadikan gambar dari hasil mikroskop sebagai menu utama. Phenom Pro menawarkan kemudahan di dalam menggunakannya dan penggunaannya pun bisa dilakukan dengan cepat karena software yang ada di dalam desktop SEM ini sudah mumpuni.

2. Phenom ProX Desktop SEM

Phenom ProX Desktop SEM

Phenom ProX Desktop SEM yang memiliki tajuk The High Performance Desktop SEM ini menyimpan kelebihan yang berbeda dibandingkan produk lainnya yang sudah ada saat ini. Ada beberapa keunggulan yang ditawarkan oleh Phenom ProX yaitu perbesaran hingga 150.000x, pengumpulan data yang tertata rapi berkat step-by-step data collection, lalu ada elemental mapping and line scan yang memunculkan visualisasi dari masing-masing elemen dalam sampel, dan secondary electron detector yang menunjang gambar yang dihasilkan menjadi lebih bagus, detil, sekaligus tajam.

3. Phenom Pure Desktop SEM

Phenom Pure SEM

Phenom Pure Desktop SEM yang memiliki tajuk Basic SEM for High Resolution Images ini sudah terlihat jelas memiliki keunggulan di bagian mana. Ya, Phenom Pure memiliki keunggulan paling terbesar dari segi resolusi gambar hasil penelitian bahan atau zat sampel tersebut. Hasil gambar yang dihasilkan dan ditransfer ke dalam desktop tersebut sudah pasti sangat detil dan mampu menangkap setiap sisi dari sampel. Cara penggunaan yang mudah juga pasti membuat Anda lebih nyaman saat menggunakannya.

4. Phenom Pharos Desktop SEM

Phenom Pharos SEM

Phenom Pharos Desktop SEM yang memiliki tajuk The Faster, Higher-Resolution Desktop SEM, sumber Field Emission Gun (FEG) memberikan hasil gambar dengan kualitas tinggi dan cepat, keunggulan lainnya dengan Phenon Pharos Desktop SEM ini dapat memberikan perbesaran sampai satu juta kali, tidak main-main apa yang dicitrakan dari tajuk yang ada. Ya, Phenom Pharos bisa dibilang menjadi paket desktop SEM paling lengkap saat ini. Dengan keunggulan dari segi tampilan gambar yang paling tajam serta mudah sekaligus cepat ketika digunakan oleh siapapun, Phenom Pharos bisa menjadi pilihan paling terbaik untuk Anda saat ini dalam menggunakan SEM.

5. Phenom XL Desktop SEM

Phenom XL Desktop SEM

Phenom XL Desktop SEM mendorong batas kinerja SEM desktop yang ringkas, terbukti dengan penggunaan yang mudah dan pengambilan gambar dalam waktu yang cepat. Juga dilengkapi ruang yang memungkinkan analisis sampel besar hingga 100mm x 100mm. Dilengkapi dengan compact motorized stage memudahkan penggunaan untuk scan sampel secara penuh, juga hanya membutuhkan sedikit ruang tanpa fasilitas tambahan lainnya.

Selain itu, semua produk kita ini dilengkapi dengan Phenom ProSuite yang merupakan software optional yang dapat memberikan informasi lebih banyak serta program tambahan lainya seperti Automated Image Mapping Remote User Interface, 3D Roughness Reconstruction, FiberMetric, ParticleMetric, dan PoroMetric.

Lihat lebih dekat, Phenom desktop SEM dan anda akan menyadari terdapat banyak spesifikasi menarik. Dapatkan lebih banyak wawasan bersama SEM Phenom di sini, bagaimana mereka dapat membantu pekerjaan anda dan mempercepat proses analisis anda dengan lebih baik.

Categories
Articles

Hasil Analisis Mikroskop Digital: HIROX RX-100

Mikroskop digital merupakan mikroskop yang memiliki kamera (CMOS) yang dapat menampilkan gambar secara digital pada monitor besar. Selain untuk pengamatan, mikroskop ini memiliki fungsi lainnya, seperti pengukuran dimensi dan perekaman gambar diam maupun bergerak.

Biasanya, digital microscope digunakan untuk research and development, teknologi produksi, dan jaminan kualitas dari berbagai perusahaan swasta. Tidak hanya itu, instansi pemerintahan terutama di bidang pendidikan pun kerap menggunakan mikroskop ini.

Perusahaan mikroskop digital Hirox

Hirox adalah perusahaan yang menyediakan produk digital microscope terkemuka untuk materials research. Sejak berdiri pada tahun 1920, Hirox telah menjadi yang terdepan dalam memimpin berbagai teknologi paten.

Sistem mikroskop video digital 3D Hirox memiliki kekuatan inspeksi optik tertinggi, yaitu 10.000x. Pun, digital microscope 3D Hirox hadir dengan berbagai pilihan adaptor, termasuk 3D rotary head adaptor.

Hirox digital microscope 3D (RX-100)

Hirox 3D rotary-head telah dipastikan dapat melakukan inspeksi secara 360 derajat tanpa memanipulasi sampel. Adaptor magnetik yang secara otomatis dikenali oleh perangkat lunak Hirox dan dapat dikontrol melalui antarmuka: kecepatan, arah, zoom, pemilihan sudut.

User dapat pula mengambil gambar hanya dengan satu klik. Gambar yang dihasilkan sangat jernih dan berkualitas tinggi dari sampel melalui high frame rate serta dapat disimpan dalam format universal.

Hasil analisis RX-100

Di bawah ini kami tunjukkan hasil analisis material logam menggunakan digital microscope 3D RX-100. Berdasarkan analisis tersebut, bahwa Hirox RX-100 memiliki fitur yang dapat menghitung luas dan auto count untuk tiap permukaan yang memiliki pola warna yang sama.

Analisis material logam dengan mikroskop digital

Canggihnya lagi, hasil gambar analisis 3D digital microscope RX-100 terhadap suatu permukaan dapat digunakan untuk menganalisis ketinggian yang berbeda di tiap permukaannya.

Hasil gambar analisis 3D mikroskop digital

Dengan segala keunggulan yang dimilikinya, tidak mengherankan jika Hirox RX-100 menjadi pilihan utama bagi para peneliti dan industri membutuhkan alat mikroskop digital yang andal dan berkualitas tinggi.

Jika Anda membutuhkan informasi selanjutnya mengenai Hirox RX-100, sila hubungi kami di sini. Tim kami akan membantu Anda menemukan mikroskop digital yang tepat sesuai dengan kebutuhan Anda.

Categories
Articles

Metal Injection Molding dengan OES

Demonstrasi pertama Metal Injection Molding (MIM) pada tahun 1930an menjadikannya teknik fabrikasi logam yang penting hingga saat ini. Tingkat dasar MIM ialah pembentukan logam kecil dari serbuk logam yang disatukan.

Seluk-beluk MIM?

Dengan kata lain, Metal Injection Molding merupakan pengerjaan logam melalui gabungan proses metalurgi serbuk dan plastik injection molding. Dalam posesnya, bubuk halus logam dicampur dengan bahan pengikat yang disebut feedstock kemudian dicetak menggunakan mesin injeksi.

Hasil produk dari mesin injeksi tersebut, dipanaskan pada suhu tertentu untuk mengeluarkan material pengikatnya (debinding) kemudian melelehkan permukaan butir logam hingga saling mengikat (sintering). Sejak tahun 1970, Metal Injection Molding telah menjadi teknik produksi utama, yang mana digunakan untuk braket ortodontik gigi, kotak arloji, dan senjata api.

Saat ini, teknologi Metal Injection Molding terdapat dalam pembuatan komponen yang kompleks untuk berbagai aplikasi berkinerja tinggi, misalnya implant gigi, sendi buatan, alat pacu jantung, dan mesin jet. Di Indonesia sendiri, teknologi tersebut masih sangat baru diaplikasikan sehingga dalam pembuatan feedstock pun masih belum dapat dilakukan sehingga masih bergantung dengan impor.

Tidak hanya itu, pengaplikasian MIM di dunia masih terbatas pada produk dengan volume dan berat tertentu.

Pentingnya sertifikasi dan analisis kimia

Dalam proses pembentukan logam, analisis kimia memiliki peranan besar untuk memastikan komponen memenuhi spesifikasi, persyaratan hukum, dan kontrol kualitas internal. Tiga mode utama untuk memadukan dalam pencetakan injeksi logam, yakni.

  1. Elemental
  2. Pre-alloy
  3. Master alloy

Jenis serbuk awal yang dipilih bergantung pada metode alloy, baik yang sudah dicampur sebelumnya atau dicampur secara manual untuk mencapai komposisi yang tepat.

Untuk metode elemental, serbuk dari tiap elemen perlu dicampur dalam rasio yang tepat untuk menghasilkan komposisi yang sesuai setelah dialloy.

Proses pre-alloy dapat menggunakan bubuk yang tepat sesuai dengan komposisi spesifikasi final alloy. Pendekatan master alloy menggunakan bubuk unsur dengan tambahan komponen alloy tertentu.

Mayoritas komponen stainless steel Metal Injection Molding dan beberapa komponen low alloy steel rendah diproduksi dengan cara ini. Salah satu contoh komponen Metal Injection Molding dari 316L stainless steel diproduksi dengan menggabungkan satu bagian dari master alloy 55Cr38Ni7Mo dengan dua carbonyl iron powder.

Untuk itu, pentingnya melakukan verifikasi komposisi serbuk mentah sebelum dicetak agar dapat dipastikan memenuhi spesifikasi yang diperlukan untuk hasil maksimum dan meminimalisasi scrap.

Kerumitan proses alloy menjadikan komposisi komponen perlu diperiksa pula sebelum dikirim agar kualitas dan kinerja dapat dipastikan dengan baik terutama untuk aplikasi pembuatan implant medis atau suku cadang mesin jet.

Pada proses tersebutlah, Optical Emission Spectroscopy (OES) diperlukan karena hasilnya yang memuaskan.

Teknik yang tepat untuk aplikasi sensitif OES

OES adalah teknik analisis yang ideal untuk memverifikasi komposisi komponen MIM. Teknik ini, sangat akurat dan tepat karenanya telah digunakan selama beberapa dekade untuk aplikasi yang paling sensitif, misalnya kontrol lelehan, deteksi tramp serta elemen jejak di fasilitas fabrikasi logam di seluruh dunia.

Optical Emission Spectroscopy (OES) digunakan di seluruh proses fabrikasi logam dan rantai pasokan yang dimulai dari analisis elemen jejak dalam logam bekas, kontrol bahan masuk, kontrol proses metalurgi dan kontrol kualitas barang jadi.

Penggunaan OES untuk komponen Metal Injection Molding

Pengukuran OES yang andal membutuhkan permukaan rata, bersih, dan planar pada titik kepala pengukuran OES bersentuhan dengan sampel. Permukaan sampel digiling atau menggiling (tergantung pada komposisi material) sebelum melakukan pengukuran.

Hal ini dikarenakan, umumnya komponen fabrikasi Metal Injection Molding berukuran cukup kecil maka hasil yang akurat diperoleh dengan mengurangi area tempat pengukuran melalui pelat penyangga percikan api khusus untuk mengurangi lubang pada pelat.

Pun, pentingnya mengontrol kandungan karbon dalam komponen logam sebab variasinya yang kecil dalam konsentrasi karbon. Akibatnya, hal tersebut dapat mengubah struktur mikro dan kualitas mekanis dari komponen yang telah jadi.

Selaras dengan itu, memantau kandungan karbon dalam komponen Metal Injection Molding menjadi sangat penting pula. Hal ini disebabkan, pengikatnya yang berbasis karbon perlu dihilangkan sepenuhnya selama tahap debinding.

Inovasi terbaru dengan penggunaan detektor CMOS dinamis dengan direct coupling optik ke spark stand menjadikan OE750 dari Hitachi menghasilkan resolusi optik yang diperlukan untuk aplikasi cetak injeksi logam berat. Konsep optik yang baru ini, hasil OE750 lebih akurat untuk seluruh elemen dalam logam, termasuk gas.

Biasanya, kinerja seperti ini hanya tersedia pada instrument dengan harga lebih tinggi. Karenanya, OE750 menawakan solusi mudah untuk pengendalian kandungan karbon yang terjangkau.

Categories
Articles

Analisa Perbandingan Porositas Masker Menggunakan SEM

Pandemic Covid-19 masih belum berakhir di Indonesia. Jumlah orang yang terpapar bahkan mengalami kenaikan setiap harinya. Menyikapi hal tersebut. Sosialisasi menggunakan masker telah diberlakukan oleh pemerintah. Anjuran ini bukan hanya untuk mereka yang sakit, tapi juga berlaku untuk yang sehat. Berdasarkan informasi WHO, mekanisme transmisi covid-19 antara lain melalui melalui percikan (droplet), airbone (partikel kecil yang terbawa udara),saluran pernapasan dan kontak. Percikan saluran pernapasan yang  dihasilkan seseorang yang mengalami gejala- gejala gangguan pernapasan seperti bersin, batuk  dapat menyebabkan resiko penularan bagi orang yang ada disekitarnya (dalam radius ±1 m). Percikan tersebut juga bisa jatuh di permukaan benda di mana virus itu tetap aktif, sehingga lingkungan sekitar yang terdekat orang yang terinfeksi juga bisa menjadi sumber penularan (penularan kontak). Penggunaan masker adalah suatu langkah pencegahan untuk meminimalisir peyebaran penyakit- penyakit saluran pernapasan tertentu seperti influenza, penyakit seperti influenza (influenza-like- illness), dan coronavirus.

Penelitian yang telah telah dilakukan menemukan bahwa ukuran transmisi melalui udara atau aerosol umumnya lebih kecil (< 10 mikron), sehingga penularan bisa dari jarak yang lebih jauh. Ukuran droplet terbesar saat bersin adalah 2000 mikron, 95% berukuran antara 2 – 100 mikron, 76% antara 80-180 mikron.

Untuk bakteri airborne seperti mycobacterium tuberculosis dengan ukuran (0,2-0,5) x (2- 4) mikron tak akan bisa difilter oleh masker bedah, tapi droplet besar (≥ 150 mikron) yang mengandung mycobacterium tuberculosis saat batuk atau bersin akan tersaring oleh masker bedah, sedangkan droplet kecil (≤ 15 mikron) sebagian besar akan lolos.

Seperti yang kita ketahui, saat ini telah beredar berbagai jenis masker dipasaran dari mulai masker N95, masker bedah, masker skrineer dan masker kain yang belakangan ini sarankan oleh pemerintah, tentunya dengan range harga yang berbeda-beda. Tentu saja, kita pasti ingin mengetahui apakah masker yang kita gunakan saat ini efektif dalam pencegahan covid-19? Melalui artikel ini, kami ingin berbagi informasi terkait karakteristik setiap masker yang beredar dipasaran, sehingga kita dapat mengetahui standarisasi kualitas masker yang digunakan.

Kami telah melakukan pengujian terhadap berbagai jenis masker yang terdiri dari masker N95, masker bedah yang terdiri atas masker biru dan masker abu-abu, dan masker kain terdiri atas masker kain scuba 1, masker kain scuba 2, masker kain katun 1, dan masker kain katun 2. Karakterisasi pada masker meliputi sifat morfologi serta porositasnya. Morfologi sampel dilihat dengan menggunakan Scanning electron microscope yaitu Dekstop SEM Phenom ProX, selanjutnya porositasnya diuji dengan menggunakan aplikasi porometric yang ada pada software prosuite. Dengan menggunakan aplikasi porometric ini, kita dapat melakukan pengukuran porositas permukaan secara otomatis.

Berikut Analisa Masker menggunakan SEM berdasarkan tipe dan klasifikasi masker yang perlu diketahui oleh masyarkat umum:

  1. Masker N95

masker N95 merupakan salah satu jenis masker yang paling popular. Masker N95 bahkan masuk dalam jajaran APD ( Alat Pelindung Diri) yang disarankan oleh WHO ( World Health Organitation). Masker N95 membuat penggunanya terhindar dari partikel-partikel berbahaya di udara, lantaran mampu menyaring 95 persen partikel besar atau kecil yang mengandung virus di udara. Itu sebabnya, Masker N95 biasa digunakan oleh orang yang bekerja di sekitar zat berbahaya dan petugas Medis. Masker N95 tediri dari 3-5 lapisan filter, yang mana lapisan luarnya merupakan polypropylene, kemudian dilapisi dengan lapisan elektrit dengan ukuran partikel yang berbeda

Dari analisa masker dengan Desktop SEM Phenom, morfologi dan porositas permukaan filter setiap lapisan berbeda dan hasilnya dapat dilihat melalui gambar berikut ini :

(a)     

(b)     

(c)     

Gambar 1. Analisis SEM Morfologi dan porositas permukaan pada masker N95, lapisan luar (a), lapisan tengah (b) dan lapisan dalam (3) pada perbesaran 500x.

Hasil analisis SEM ini memberikan kita informasi, melalui gambar struktur morfologi permukaan pada sampel bahwa lapisan tengah lebih rapat dan memiliki ukuran pori yang lebih kecil dibandingkan dengan dua lapisan lainnya, hal ini menunjukkan bahwa lapisan tengah memang difungsikan untuk filter partikel-partikel kecil. Rata-rata ukuran pori untuk Lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam adalah 14,8 µm, 42,1 µm.

  1. Masker Bedah

Masker Bedah (Surgical Mask) merupakan masker yang paling sering digunakan oleh tenaga Kesehatan, masker bedah haris bisa mencegah kontak terhadap cairan darah maupun droplets Masker bedah terdiri dari tiga lapisan yang mencegah tingkat penularan. Diantaranya, kain spunbond, filter melt blown, dan kain spundbond lagi. Tiga fungsi utama lapisan tersebut yakni bagian luar spunbond berwarna bersifat anti air,lapisan tengah filter berfungsi sebagai penyaring  dan lapisan spunbond putih sebagai penyerap liur dari mulut. Kita dapat melihat lebih detail melalui hasil morfologi dan porositas permukaan masker bedah dengan menggunakan Analisa Masker menggunakan SEM.

(a)    

(b)     

(c)     

Gambar 2. Analisis SEM Morfologi dan porositas permukaan pada masker Bedah Biru, lapisan luar (a), lapisan tengah (b) dan lapisan dalam (3) pada perbesaran 500x.

Hasil gambar diatas menunjukkan bahwa, bahwa serat filter pada lapisan dua memiliki serat yang lebih kecil, sehingga efisiensi filtrasinya menjadi lebih tinggi. Rata-rata porositas lapisan luar, tengah, dan dalam masing-masing adalah 41,3 µm, 18 µm, dan 45,3 µm.

  1. Masker satu layer

Masker satu layer ini memiliki satu lapisan penyaring udara sehingga ringan dan sejuk diwajah. Masker ini di desain untuk melindungi diri dari debu dan kotoran. Bahannya lembut sehingga dapat membantu bernapas dengan baik. Masker ini disarankan untuk yang aktif bekerja di luar ruangan, dapat menghalau keringat daerah hidung dan mulut.

Berikut ini merupakan hasil analisis menggunakan SEM pada masker satu layer

    

Gambar 3. Analisis SEM Morfologi dan porositas permukaan pada masker satu layer pada perbesaran 500x.

Dari hasil SEM diatas, kita dapat melihat bahwa morfologi permukaan pada masker satu layer bentuknya tidak beraturan, ketidakberaturan tersebut kemungkinan untuk meminimalisir ukuran pori terbentuk. Ukuran porositasnya,  diperoleh bahwa rata-rata ukuran porositas untuk masker skrineer yaitu 33,7 µm.

  1. Masker kain

Orang sehat kini dianjurkan menggunakan masker kain. Dokter ahli paru mengatakan ini lebih baik dari pada tidak menggunakan masker sama sekali. Ada banyak jenis masker kain yang dijual pasaran bahkan dapat dibuat sendiri dirumah. Berikut ini adalah beberapa jenis masker kain yang popular digunakan oleh masyarakat :

  • Masker Kain Scuba

Jenis kain scuba memiliki tingkat ketebalan yang lebih tebal dari kain pada umumnya. Kain scuba biasanya digunakan untuk bahan membuat baju diving atau baju olahraga.

Kami melakukan pengujian terhadap dua masker kain berbahan scuba yang kami beli ditempat yang berbeda yaitu :

  

Gambar 3. Masker Kain Scuba 1 (kiri) dan Masker Kain Scuba 2 (kanan)

Kemudian kami melakukan analisis menggunakan SEM untuk melihat morfologi dan porositas permukaannya pada kedua masker skuba diatas

    

    

Gambar 4. Analisis SEM Morfologi dan porositas permukaan pada masker kain Scuba, Masker kain Scuba 1 (atas), masker kain scuba 2 (bawah) pada perbesaran 500x.

Dari hasil SEM diatas, kita dapat melihat bahwa morfologi dari masker kain scuba 2 lebih rapat dibandingkan dengan masker kain scuba 1, hal ini juga berpengaruh terhadap ukuran porositasnya,  diperoleh bahwa rata-rata ukuran porositas untuk masker kain scuba 2 lebih kecil dibandingkan dengan masker kain scuba 1 yaitu 31,8 µm, sedangkan masker kain scuba 1 yaitu 35,9 µm.

  • Masker Kain Katun

Jenis kain katun juga menjadi salah satu alternative dalam pembuatan masker. Menurut penelitian dari University of Cambridge, kain katun dapat  dijadikan masker kain karena memiliki daya saring yang baik, selain itu juga nyaman digunakan sembari bernapas. Untuk jenis masker katun, kami juga melakukan pengujian terhadap dua masker kain katun yang berlapis dua, dan yang hanya satu lapis

  

Gambar 5. Jenis masker kain katun lapis 2 (kiri) dan masker kain katun tanpa lapis (kanan)

Kemudian kami melakukan analisa masker menggunakan SEM untuk melihat morfologi dan porositas permukaannya pada kedua masker katun diatas

    

    

gambar 6. Gambar 4. Analisis SEM Morfologi dan porositas permukaan pada masker kain Scuba, Masker kain Scuba 1 (atas), masker kain scuba 2 (bawah) pada perbesaran 500x.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan menggunakan SEM, kita dapat melihat bahwa masker kain katun 1 dan 2 memiliki struktur morfologi yang hampir sama. Rata-rata ukuran porositas untuk masker kain katun 1 dan  kain katun 2 masing-masing yaitu 27,2 µm dan 26,5 µm. Namun, masker kain katun 1 memiliki 2 lapisan yang berarti memiki proteksi 2 kali.

Berdasarkan hasil Analisa Masker menggunakan SEM ukuran pori pada Masker N95, Masker Bedah dan Masker kain dapat disimpulkan bahwa masker N95 memiliki ukuran porositas yang lebih kecil dibandingkan dengan masker lainnya, sehingga lebih mampu dalam melindungi penggunanya dari penyebaran penyakit saluran pernapasan akibat virus maupun bakteri. Masker – masker yang beredar dipasaran saat tidak dirancang untuk menangkap virus “telanjang” (MERS / SARS/SARS-CoV-2 atau COVID-19 virus) dimana virus ini memiliki ukuran yang variatif antara 0,15 – 0,2 mikron , namun masker ini dapat menagkal  droplet yang berisi virus, baik droplet besar maupun kecil yang dikeluarkan saat batuk, nafas, berbicara atau bersin. Droplet berukuran kecil (< 100 nm) akan berada diudara selama 4,2- 66 menit, tapi droplet besar akan jatuh ke lantai dalam 1- 6 detik. Jarak yang ditempuh droplet besar 1000 mikron = 1,40 meter dan akan jatuh dalam 1 detik karena pengaruh gravitasi. Droplet kecil (≤ 5 mikron) akan tetap berada di udara hampir tak terbatas karena kurang terpengaruh gravitasi dan mereka terperangkap dan disebarkan oleh aliran udara ruangan. Menurut para peneliti, Virus seperti Covid-19 dan rhinovirus akan mati jika terkena sinar ultraviolet sinar matahari, dan tak bisa bertahan lama (lebih dari 3 hari) di udara. Kecuali virus norovirus dan hepatitis A, virus tersebut dapat bertahan selama berminggu-minggu di permukaan jika kondisinya sesuai.

Namun, penggunaan masker saja tidak cukup loh, untuk menberikan tingkat perlindugan diri yang lebih baik kita juga harus melakukan langkah-langkah lain yang telah dianjurkan oleh pemerintah seperti menghindari perkumpulan atau tempat ramai, menjaga jarak fisik sekurang-kurannya 1 meter dari orang lain, sering membersihkan tangan menggunakan antiseptik dan sabun, menutup hidung dan mulut dengan lengan yang terlipat atau tisu saat batuk atau bersin kemudian segera membuang tisu tersebut setelah dipakai, serta menghindari menyentuh mulut, hidung, dan mata.

Jadi, jangan lupa tetap jaga kebersihan dan selalu gunakan maskermu saat keluar rumah.

Categories
Articles

Cek 5 Faktor Penting Sebelum Membeli XRF Analyzer!

Analisis XRF digunakan untuk mengukur coating thickness dan composition secara cepat, efisien, non-destructive serta sangat akurat. Akan tetapi, beberapa XRF analyzer tidak menyertakan fitur untuk mempermudah penggunaan user.

Untuk itu, berikut 5 hal penting yang perlu diketahui sebelum membeli XRF analyzer.

Design chamber yang tepat

Chamber yang dipilih bergantung pada bentuk dan ukuran bagian yang akan dianalisis. Tentunya, chamber yang digunakan berukuran cukup besar agar menyesuaikan part dan dapat ditahan pada posisi yang tepat untuk mendapatkan pengukuran yang baik.

Sebab, part yang tidak sesuai atau rumit secara design perlunya diputar sehingga sinar-X menjangkau permukaan sudut yang tepat. Selanjutnya, apabila tidak dilakukan maka terjadinya kesalahan dalam hasil pengukuran.

Bentuk yang kompleks kerap kali dapat ditahan menggunakan perlengkapan khusus. Meskipun demikian, bentuk tersebut diharuskan sesuai dengan kapasitas dalam chamber.

Begitupun, jika part sangat tipis proses muatan akan lebih cepat dengan slot chamber dibandingkan membuka chamber door. Karenanya, dalam pemilihan chamber dibutuhkannya pertimbangan seperti di atas.

Ukuran collimator XRF Analyzer

Collimator adalah salah satu bagian dari analyzer yang mengarahkan X-ray ke arah sampel secara langsung. Ukuran collimator sendiri dapat menentukan bagian atau fitur yang dapat diukur serta presisi. Bahkan, menentukan waktu pengukuran nantinya untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Saat collimator terlalu besar, sinar target akan lebih besar dari bagian atau area fitur user sehingga hasil tersebut menjangkau segala hal yang berada di sekitar sampel. Nantinya, hal tadi menjadi faktor lain kesalahan dalam pengukuran.

Lalu, ukuran collimator yang terlalu kecil perlunya menambah waktu pengukuran untuk menjaga plating line tetap dalam pengawasan. Idealnya, user akan membutuhkan collimator sebesar mungkin namun tetap dalam batas bagian.

Pun, ukuran part yang bervariasi bermanfaat dalam pemilihan XRF analyzer dengan beberapa bentuk. Selain itu, ukuran collimator dapat dipilih secara mudah dari software pendukung.

Tipe detektor yang perlu dipilih

XRF analyzer memiliki dua jenis detektor utama, yakni propotional counter dan silicon drift detector (SDD). Propotional counter biasanya lebih tradisional dibandingkan SDD yang lebih unggul untuk omplex coatings.

Kedua jenis detektor sangat baik digunakan untuk banyaknya aplikasi coatings. Sayangnya, di antara detektor tersebut, hanya SDD yang memiliki resolusi lebih tinggi.

Karenanya, user yang memiliki banyak elemen dalam sampel saling berdekatan satu sama lain dalam tingkat energi (diukur oleh instrument) perlunya mempertimbangkan hal tersebut.

Bahkan, plating lines seringkali berubah dibandingkan detektor SDD. Walaupun, memerlukan cost tambahan, tetapi detektor SDD patut dipertimbangkan karena resolusi yang dihasilkan. 

XRF Analyzer berfungsi mengukur Lainnya

XRF analyzer dapat digunakan untuk setup dan kalibrasi coating thickness serta composition. Tidak hanya itu, proses kalibrasi sangat mudah untuk digunakan pada elemen lainnya.

Karena itu, kit yang sama dapat digunakan pula untuk melakukan pengujian yang lain, di antaranya sebagai berikut.

  • Plating bath chemistry, dibandingkan wet chemistry atau teknik yang memerlukan persiapan tambahan lainnya penggunaan kit yang sama dapat lebih mudah. Proses yang diperlukan, hanya menuangkan sedikit bath ke dalam cup yang telah disiapkan lalu langsung dapat diukur.

Pun, waktu yang diperlukan untuk proses tersebut kurang dari satu menit bahkan komposisi larutan bath dapat terbaca dengan baik.

  • Incoming materials check, XRF analyzer dapat digunakan untuk memeriksa komposisi dan kadar logam dasar yang datang sebelum dilakukan penyimpanan dalam warehouse atau melapisinya. Pengujian ini merupakan cara terbaik untuk menghindari kesalahan.
  • Analisis RoHS dan Pb-free, XRF analyzer dapat digunakan pula untuk screening restricted materials. Saat ini, tidak ada teknik yang dapat memeriksa tiap zat namun XRF memiliki rentang unsur yang luas sehingga dapat melakukan banyak screening unsur berbahaya, seperti timbal, cadmium, dan merkuri.

Software Modul yang Tersedia

Setelah menetapkan hardware dan analytical requirements, hal lain yang perlu dipertimbangkan, yakni software pendukung. Faktor utama yang perlu diperhatikan ialah software pendukung perlu dioperasikan dengan mudah dan memiliki value.

Anda membutuhkan XRF Analyzer untuk pengukuran yang akurat? Sila hubungi Dynatech International di sales@dynatech-int.com

Team kami akan membantu Anda menemukan perlengkapan instrumentasi yang tepat sesuai dengan kebutuhan Anda.

Sebagai distributor peralatan dan instrumen industri terlengkap serta terbesar di Indonesia Dynatech International siap melayani tiap keperluan industri Anda.

Reference

hha.hitachi-hightech.com

Categories
Articles

Investigasi Virus dengan Atomic Force Microscopy

Wabah virus Covid-19 memberikan dampak pandemik global yang cukup mencenangkan. Pelbagai cara dilakukan untuk investigasi virus tersebut. Salah satunya menggunakan Atomic Force Microscopy (AFM).

Mengenal lebih dekat Atomic Force Microscopy?

Kemajuan Atomic Force Microscopy berawal pada tahun 1990 menghasilkan imaging sampel biologis dalam cairan melalui resolusi nanometer.

Sejak saat itu, AFM dinobatkan mampu menghilangkan mikroskop electron sebagai satu-satunya alat untuk penyelidikan virus.

Hal ini dikarenakan, banyaknya perdebatan di kalangan peneliti jika keberadaan patogen kecil yang terlihat secara miskrokopis memiliki tanggung jawab atas pelbagai penyakit pada makhluk hidup.

Misalnya, virus Covid-19 yang bertanggung jawab atas lebih dari 6 juta kematian, puluhan juta kehilangan pekerjaan, dan kerugian ekonomi.

Pun, adanya potensi lain yang dimiliki Atomic Force Microscopy (AFM) dalam investigasi berbagai jenis virus, yaitu.

  • Kemampuan mengukur sifat mekanik virus
  • Melihat interaksi adhesi sel dan sifat listrik (electrical properties).

High-resolution imaging viruses

Atomic Force Microscopy memiliki kemampuan untuk memvisualisasi virion individu dalam lingkungan liquid sehingga membuatnya sangat menarik.

Pertimbangan terbesar yang relevan untuk teknik imaging AFM apapun adalah imobilisasi sampel yang tepat.

High resolution imaging Atomic Force Microscopy
Fig 1. High-resolution imaging of genetically modified tomato bushy stunt virus capsids.

Kapsid virus yang saling mendukung menciptakan resolusi imaging yang stabil dan lebih tinggi. Proses imaging dilakukan dalam larutan buffer dengan mode QI.

(A) Height image (range: 30 nm), (B) Young’s modulus map (range: 3 Gpa), (C) Tip-sample adhesion map (range: 2Nn).

Umumnya, virus berbentuk bulat atau silindris dengan tinggi hingga sekitar puluhan hingga ratusan nm. Lemahnya imobilisasi diiringi dengan kekuatan imaging yang tinggi atau kecepatan pemindaian dapat dengan mudah menyebabkan pelepasan virus dari permukaan.

Cluster atau kristal virus 2D (gambar 1) ditunjukkan oleh virion individu saling mendukung dan gerakan lateral yang terbatas menjadikannya dapat lebih mudah tercapainya proses imaging dan resolusi yang lebih tinggi.

Hal ini dikarenakan, struktur gliko/lipo protein, virion dapat diisolasi pada permukaan datar dengan protokol standar untuk imobilisasi molekul (2,3) kemudian melapisi permukaannya dengan molekul adhesi untuk proses perlekatan (misalnya poli-L-lisin).

Permukaan hidrofobik layaknya grafit pirolitik yang berorientasi (HOPG) atau kaca silanisasi dilaporkan dapat melumpuhkan virus herpes simpleks (HSV)-1.

Sebagian virus berukuran >20 -50nm, substrat datar atomik tidak diperlukan untuk imaging karenanya kaca biasa dapat digunakan. Akan tetapi, pada beberapa analisis menunjukkan bahwa kaca dapat berbeda dengan mika dan HOPG.

Sebab itu, dapat menginduksi pembongkaran kapsid dan pelepasan DNA. Kemampuan beroperasi pada suhu yang berbeda mengakibatkan pengguna Atomic Force Microscopy dapat mempelajari suhu yang menyebabkan degradasi virus.

Penelitian milik Sharma et al menunjukkan suhu yang sedikit meningkat 34°C dapat dengan cepat menyebabkan degradasi dramatis partikel mirip virus SARS Cov-2 baik dalam kondisi basah ataupun kering.

fig 2 high resolution imaging of herpes simplex virus bruker
Fig 2. High-resolution imaging of the herpes simplex virus capsid.

Kapsid virus tunggal diimobilisasi pada kaca silanisasi dan dianalisis dalam larutan buffer menggunakan mode PeakForce Tapping dan probe Bruker PEAKFORCE-HIRS-F-B.

Skala tinggi 110 nm (gambar kiri) dan 50 nm (gambar kanan). Kapsomer individu terlihat jelas.

(Prof. A. Evilevitch, Univ. Illinois di Urbana-Champaign, AS)

Bruker bangga menjadi penemu mode yang telah merevolusi pencitraan resolusi tinggi dalam liquid: mode Tapping (1994), mode PeakForce Tapping (PFT) (2010), dan mode Quantitative Imaging (QI) (2011).

Tidak hanya imaging beresolusi tinggi dalam liquid tetapi juga membuatnya mudah digunakan, terlepas dari pengalaman AFM. Gambar beresolusi tinggi pertama dari virion SARS-CoV-2 menular asli diperoleh menggunakan mode QI [6].

Imaging virus uptake and release

Virus tidak dapat berfungsi dan berkembang biak sendiri. Sebab itu, membutuhkan organisme inang, seperti bakteri, ragi, tumbuhan, dan sel mamalia.

Atomic Force Microscopy dapat dengan mudah memvisualisasikan semua hal tersebut dalam kondisi fisiologis asli, dengan resolusi hingga 50 – 100 nm pada sampel hidup dan 20 – 50 nm pada spesimen tetap.

AFM dapat memvisualisasi proses pengambilan dan pelepasan virus secara in vitro.

Hal ini dikarenakan, penyesuaian kecil saat imaging sel mamalia lunak dengan AFM dimungkinkan untuk memvisualisasi salah satu struktur permukaan sel dengan menerapkan tekanan yang lebih kuat untuk melihat sitoskeleton dan struktur lain di bawah membran plasma (Fig. .3 A, E).

Live cell imaging with Atomic Force Microscopy
Fig. 3: Live cell imaging using AFM.
  1. (A) Imaging Low-force PFT untuk visualisasi mikrovili pada permukaan sel MDCK
  2. (B) Imaging High force PFT visualisasi struktur di bawah membran sel (misalnya sitoskeleton) pada sel MC3T3 (sampel: Simone Weigel, IBG KIT, Karlsruhe, Jerman)
  3. (C) Real Height (gambar pada zero force dari gambar (B) dihitung dalam Analisis NanoScope
  4. (D) Topografi sel Vero diimaging menggunakan mode Ql pada 300 pN dan direkonstruksi pada 0 pN
3D Atomic Force Microscopy image of vero cell
Fig. 4: A three-dimensional AFM image of a Vero cell infected with the severe acute respiratory syndrome (SARS)–associated coronavirus

Virus intraseluler banyak yang terlihat tepat di bawah membran plasma (ditunjukkan oleh tanda panah). Pertikel virus yang diekstrusi hadir di area lain dari permukaan sel (tanda panah).

Panah putih tebal menunjukkan gumpalan besar partikel virus di bawah membran plasma.

Perkembangan terbaru dalam imaging berkecepatan tinggi dari Renishaw , yakni Raman Microscope.

Alat ini dapat melakukan scanning hingga 10 frame per detik dengan studi serapan dan pelepasan virus resolusi temporal tinggi, jauh di atas kecepatan yang terjadi di vivo.

Probing the mechanical properties of viruses

Kemampuan Atomic Force Microscopy untuk menerapkan beban yang tepat dalam kisaran pN hingga μN dengan resolusi spasial nanometer, menjadikannya alat yang sempurna untuk menyelidiki sifat mekanik virus.

Mode single-point atau spktroskopi pada kapsid virus tunggal dilengkapi dengan imaging simultan dan pemetaan sifat mekanik melalui Pemetaan Nanomekanik Kuantitatif PeakForce (PF-QNM) dengan mode Ql.

Pada figure 5 menunjukkan bagaimana spektroskopi single-force dapat digunakan untuk menyelidiki kekakuan kapsid HSV-1. Setelah memperoleh gambar Atomic Force Microscopy dari partikel virus, probe AFM dapat ditempatkan tepat di atas kapsid individu untuk pengukuran indentasi.

Selanjutnya, dari kapsid dengan bahan kimia yang melepaskan genom (misalnya guanidine hidroklorida, GuHCl) pengukuran in situ dari perubahan keakuan yang diinduksi secara kimiawi (Fig. 5 di bawah)

(Atas) Gaya 7nN menyebabkan kegagalan mekanis kapsid. Kurva linier (biru tua) diambil ketika kapsid masih utuh, putaran probing berikutnya (kurva merah) menyebabkan kegagalan mekanis kapsid.

(Bawah) Peneran GuHCl menginduksi pelepasan genom dan akibatnya menyebablan penurunan kekakuan kapsid (kurva biru muda diambil dari kapsid utuh berwarna hijau muda dari kapsid yang diberi GuHCl).

h3 hingga h8 mewakili nilai indentasi. Gambar diadopsi dengan izin dari J.Cell Sci.

Electrochemical-Atomic Force Microscopy imaging of redox-immuno-marked proteins on native potyviruses

Model SECM Bruker BioAFM dapat digunakan untuk penyelidikan arus elektrokimia pada skala nanometer secara bersamaan untuk imaging topografi AFM.

Tidak hanya itu, modul percobaan dapat dilakukan pada inverted optical microscopes (IOM) yang suhunya dapat diatur sesuai kebutuhan oleh spesimen yang diinginkan.

Gambar 5, menunjukkan contoh partikel virus selada mosaik individu (LMV) dan virus kentang A (PVA) yang dihiasi dengan antibodi redoks sedang diselidiki oleh teknik SECM berbasis mode Tapping.

Penandaan imun khusus menggunakan antibodi yang dihiasi dengan rantai redoks (ferrocenylated)-PEG, menjadikanpemetaan in situ dan distribusi protein pada partikel virus individu dan lokalisasi protein individu.

(A) Skema siklus redoks kepala ferrocene (Fc) ditanggung oleh antibodi Fc-PEGylated yang menghasilkan arus ujung. Secara bersamaan memperoleh gambar topografi (B) dan arus ujung kasar

(C) Media pencitraan: 10 mM pH 7,4 dapar fosfat. Diadaptasi dengan izin dari Komunitas Kimia Amerika.

Conclusion

Contoh tersebut hanya beberapa dari sekian contoh menonjol dari potensi Atomic Force Microscopy untuk mempelajari virus.

Berikutnya, contoh ini pula menunjukkan bahwa teknologi AFM modern tidak hanya dapat melakukan pencitraan topografi beresolusi tinggi tetapi juga karakterisasi mekanis pun elektrik lanjutan dari partikel virus dan siklus hidupnya.

Bruker terus berupaya memperluas kemampuan teknologi Atomic Force Microscopy dengan mengembangkan teknik baru yang mendukung para ilmuwan dalam penelitian Life Science sehingga dapat penemuan baru dan menarik di bidang virologi.

Categories
News

MOU Hexagon Manufacturing Intelligence dengan PIDI 4.0

Jakarta, 24 September 2022 – Hexagon Manufacturing Intelligence (Hexagon), Dynatech International dan Pusat Inovasi Digital Industri (PIDI 4.0) Kementerian Perindustrian baru saja menandatangani MoU pelatihan industri 4.0 di Indonesia.

Kerja sama yang dilakukan ini bertujuan untuk mempercepat transformasi industri 4.0 di Indonesia. Terdapat tiga ruang lingkup kerja sama antara kedua pihak, yakni kurikulum pelatihan, pengembangan pendidikan, dan program pelatihan.

Program ini merupakan cara pelatihan dalam menggunakan mesin Hexagon CNC lima aksis virtual di areat pusat PIDI. Bahkan, diadakannya pertukaran tenaga ahli pengembangan industri 4.0.

Dalam kegiatan tersebut diperkirakan terdapat 500 – 1000 ahli mekanik per tahunnya dalam pelatihan serta peningkatan keterampilan nantinya. Hexagonpun, ikut serta dalam mengembangkan solusi manufaktur cerdas yang mana tidak hanya solusi computer aided manufacturing atau CAM.

Hexagon Manufacturing sendiri, telah beroperasi lebih dari 10 tahun di Indonesia sehingga dengan yakin dapat membantu beragam pelaku industri dengan berbagai sektor. Tidak hanya itu, paket solusi lunak CAM/CAD milik Hexagon dapat mengoptimalisasi kualitas produk lewat simulasi bentuk dan fungsi produk secara virtual.

Aktivitas analisis eksterior dan aerodinamika, struktur badan, durabilitas manufaktur di beragam sektor dapat dilakukan pula oleh CAM/CAD Hexagon. Berikutnya, Hexagon Manufactruing juga mendukung inspeksi kualitas dan in reverse engineering menggunakan berbagai teknologi maupun pemindaian dengan akurat.

Dengan demikian, dapat membantu user untuk memaksimalkan quality control menggunakan perangkat lunak kontrol proses statistik manajemen data, analisis serta laporan instant dan umpan balik secara real time.