Fisika Material

Source : chemical-materials.elsevier.com

Sejak dahulu kala material sudah menjadi bagian dari peradaban manusia, sebagai contoh pada masa lampau kita kenal ada beberapa periode yakni zaman batu, zaman perunggu dan zaman besi. Apalagi teknologi mutakhir masa kini pastinya sangat bergantung pada material canggih, sehingga tak heran jika semuanya memanfaatkan perangkat produk dan sistem yang terbuat dari material.

Setiap bagian dari kehidupan kitapun tak luput dari peranan metiral seperti pakaian, bangunan, transportasi, produk makanan, komunikasi serta hiburan. Semakin banyaknya penelitian yang dilakukan oleh para ilmuan dan ahli teknologi selama ini maka banyak orang yang dapat membuat produk-produk lebih baik. Menurut sejarah, kemajuan dan perkemabangan dari kehidupan manusia ternyata berkaitan dengan kemampuan untuk membuat dan merekayasa material untuk memenuhi kebutuhan hidup.

Saat pertama kali manusia berada dibumi hanya sedikit materal yang dikenal, seperti misalnya kayu, batu, kulit dan tanah. Namun dengan seiring berjalannya waktu dan semakin berkembangnya manusia maka kebutuhan akan materialpun semakin hari semakin bertambah sehingga memaksa manusia untuk menciptakan inovasi-inovasi baru dengan melakukan beberapa teknik sehingga mampu menciptakan material baru yang memiliki sifat lebih unggul dari material yang ada di alam, seperti misalnya logam, plastik, kaca dan fiber.

Pada dasarnya ilmu material meliputi penyelidikan terhadap hubungan yang muncul diantara struktur dan sifat-sifat material. Rekayasa material (material engineering) sendiri adalah dasar suatu ilmu untuk merancang atau merekayasa struktur dari suatu material untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan sebelumnya.

Para ilmuan dan insinyur merupakan orang yang ahli di bidangnya untuk merancang suatu maerial baru. Namun, terkadang banyak ilmuan atau insinyur di bidang mekanik, sipil, kimia, atau listrik pada suatu waktu mengalami kesulitan dalam merancang suatu material, sebagai contoh transmisi pada roda gigi, membuat struktur yang kuat untuk bangunan, membuat komponen yang sangat halus untuk pelumas, atau kesulitan dalam pembuatan IC (Intergerated Circuit).

Alasan mengapa kita perlu untuk belajar material adalah agar kita dapat memilih material yang tepat diantara banyaknya macam material yang ada. Secara mendasar terdapat beberapa kriteria untuk menentukan keputusan akhir dalam memilih suatu material. Pertama-tama kondisi awal harus dikarakterisasi, oleh karena itu para ilmuan atau insinyur harus mengetahui sifat-sifat apa saja yang dibtuhkan dari suau material, karena jarang sekali dapat dibentuk suatu material dengan kombinasi yang ideal. Contoh klasik dari permasalahan ini meliputi kekuatan (strength) dan kelenturan (ductility); secara normal material yang memiliki sifat sangat kuat hanya memiliki sifat kelenturan yang sangat terbatas.

Pertimbangan kedua dalam pemilihan suatu material adalah sifat deterioration (sifat buruk) yang dapat muncul selama proses operasi. Sebagai contoh, reduksi yang signifikan dalam kekuatan mekanik kemungkinkan dihasilkan karena terpapar (exposure) suhu yang tinggi atau lingkungan yang korosif (merusak).

Kemungkinan besar suatu pertimbangan dalam pemilihan suatu material ditolak karena alasan ekonomi: Berapa biaya akhir dari material yang dihasilkan?. Bisa saja sebuah material ditemukan dengan kombinasi sifatnya yang ideal namun dibutuhkan biaya produksi yang sangat mahal sekali. Selain itu beberapa pertimbangan (kompromi) tidak dapat dihindarkan. Selain itu, biaya untuk menyelesaikan sebuah keping juga membutuhkan banyak biaya lain (waktu, tenaga, dan lain-lain) selama proses pabrikasi untuk menghasilkan bentuk yang diinginkan.

Para ilmuan dan perekayasa material sudah terbiasa berhadapan dengan berbagai variasi karakteristik material dan memahami hubungan yang erat antara struktur dan sifat suatu material, sebaik pemahaman mereka tentang teknis memproses suatu material membuat mereka ahli dan yakin dalam memilih suatu material berdasarkan kriteria tersebut.

Pemanfaatan suatu material disesuaikan dengan sifat-sifat yang ada pada material itu sendiri dengan melalui proses seleksi . Sampai saat ini sudah banyak material yang telah dibuat dan semuanya itu dapat dikatagorikan menjadi logam , plastic, gelas ,dan serat.

Kemajuan dalam memahami berbagai jenis material merupakan suatu pratanda dari kemajuan dalam bidang teknologi. Sebagai contoh adalah pemanfaatan bahan silicon, material ini menumbuhkan industri bernilai triliunan dollar. Material ini juga membantu komunikasi di semua bidang, dari alat bantu hingga telemetri ruang angkasa. Keseharian kita diubah akibat adanya hiburan di rumah kita seperti kaset video, dan dengan munculnya computer yang kini terjangkau oleh perorangan. Perubahan meliputi berbagai hal, bukan masalah teknis semata. Sebagai contoh lain, automobile tidak akan terwujud jika tidak adanya baja atau bahan lainnya.

Menurut para ilmuan prinsip dasar yang menentukan sifat material adalah struktur internal material itu sendiri . struktur internal itu sendiri tersusun oleh atom yang saling berkaitan dengan atom tetangganya (atom yang berada disebelahnya) baik itu dalam suatu kristal, molekul ataupun mikrostruktur. Akan tetapi walaupun sudah ada standar baku yang mengatur akan kandungan bahan-bahan pembentuk yang akan membangun sifat material, namun keahlian untuk menentukan berdasarkan metode-metode pengujian material sangatlah penting bagi seorang material engineer.

Oleh karena itu Material dapat dibedakan berdasarkan sifat-sifatnya, karena sifat (properti) adalah ciri-ciri yang ada pada suatu material yang berkaitan dengan jenis besarnya respon yang diberikan jika suatu material diberikan suatu stimulus (rangsangan). Secara umum sifat suatu material tidak bergantung terhadap bentuk dan ukuran metarial tersebut. Sifat-sifat suatu material dapat dikelompokkan menjadi 7 katagori yaitu sifat yakni mekanik, listrik, termal, magnetik, optik, deteriorative (sifat yang menyebabkan suatu material menjadi buruk), dan storage / memory. Untuk mesing-masing sifat tersebut terdapat stimulus khusus yang dapat menimbulkan respon yang berbeda.

Sifat mekanik berkaitan dengan perubahan bentuk karena adanya pemberian beban atau gaya, contohnya meliputi modulus elastisitas dan kekuatan (strength), Keuletan (Ductile), Kekakuan (Stiffness), Ketangguhan (Toughness), Kekerasan (Hardness). Kekuatan adalah kemampuan suatu material dalam menerima beban, semakin besar beban yang mampu diterima oleh material maka benda tersebut dapat dikatakan memiliki kekuatan yang tinggi. Kekerasan dapat diartikan ketahan suatu material terhadap deformasi lokal, misalkan ketahanan terhadap goresan. Bila suatu material digores maka yang akan menerima beban adalah bagian permukaannya saja bukan keseluruhannya, itulah mengapa goresan dikatakan hanya menghasilkan deformasi lokal. Selanjutnya sifat kekakuan dari suatu material dapat diartikan ketidakmapuan suatu material untuk berdeformasi plastis. Material yang kaku berarti bila diberi suatu beban dia hanya akan berdeformasi elastis, dan selanjutnya akan mengalami patah (fracture). Mengetahui tentang sifat mekanik suatu material sangatlah penting terutama dalam pemilihan material yang akan dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Misalkan kita disuruh memilih jenis baja yang akan digunakan untuk membuat jembatan, maka hal terpenting yang harus kita perhatikan adalah bahan yang kita pilih haruslah kuat, dalam arti dia tidak akan mudah mengalami deformasi plastis. Bayangkan saja bagaimana bila kita salah memilih bahan, tentunya nanti jembatan yang kita buat akan memiliki lintasan melengkung seperti lintasan skateboard, tentunya hal ini bukanlah hal yang lucu.

• Sifat Kelistrikan berkaitan dengan konduktivitas listrik, resistivitas listrik dan konstanta dielektrik yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa medan listrik.
• Sifat Panas (thermal) berkaitan dengan kapasitas panas dan konduktivitas termal yang diperoleh dengan memberikan stimulus berupa panas. 
• Sifat Magnetik menggambarkan respon suatu material terhadap medan magnet yang biasanya direpresentasikan dengan menggunakan kurva hysterisis. 
• Sifat Optik menggambarkan bagaimana respon suatu material terhadap medan elektromagnetik atau radiasi cahaya. Sifat optik ini direpresentasikan dalam indek refraksi dan refleksi.
• Sifat Deteriorative mengindikasikan kereaktifan secara kimia dari suatu material. 
• Sifat Storage / Memory merupakan sifat dari material yang muncul akibat dari perkembangan teknologi yang akhir-akhir ini terasa dampaknya yang besar. Aplikasi dalam hal Storage / Memorydari suatu material salah satunya adalah flashdisk, yang dimana saat ini dituntut agar bisa menyimpan data yang lebih besar dan besar lagi. Maka dari itu, diperlukanlah suatu material yang mampu menyimpan data berukuran besar di dalam volume yang seminimal mungkin.

Material diklasifikasikan menjadi beberapa tipe yang memiliki karakteristik yang sama. Material dapat dikelompokkan dengan berbagai cara, salah satunya didasarkan pada ikatan atom dan struktur. Berdasarkan cara ini material dapat diklasifikasikan menjadi logam, polimer, dan keramik. Sebagai penambahan, terdapat dua kelompok material yang cukup penting dalam rekayasa material yaitu komposit dan semikonduktor. Ditinjau dari segi struktur, terdapat jenis material tambahan yaitu material komposit. Apabila klasifikasi material ditinjau dari kemampuan konduktivitasnya maka akan terdapat tambahan golongan material semikonduktor. Selain itu ada pula biomaterial yang termasuk dalam material tingkat tinggi.

1. Logam

Source : id.wikipedia.org/wiki/Besi

Material – material dalam kelompok ini disusun oleh satu atau lebih unsur logam (misalnya besi, alumunium, tembaga, titanium, emas, dan nikel), dan juga seringkali mengandung unsur non logam (misalnya karbon, nitrogen dan oksigen) dalam jumlah yang relatif kecil. Atom – atom pada logam dan paduannya mempunyai ciri – ciri tersusun secara sangat teratur, dan apabila dibandingkan dengan keramik dan polimer susunan antar atom – atomnya cenderung lebih rapat. Karakteristik susunan antar atomnya yang khas ini, kemudian disebut sebagai ikatan logam. Material logam memiliki nilai elektron bebas yang tinggi, dimana berarti terdapat sejumlah besar elektron yang tidak terikat pada inti atom sehingga bisa bergerak bebas. Sifat – sifat dari material logam yang khas ini dapat dijelaskan melalui karakterisitik elektronnya tersebut. Yang paling utama, yaitu apabila diamati dari sifat logam yang merupakan penghantar listrik dan panas yang baik. Selain itu susunan atom material logam yang teratur dan respon dari elektron bebas terhadap getaran elektromagnetik pada frekuensi cahaya membuatnya tidak mampu ditembus oleh cahaya sehingga tidak tembus pandang seperti halnya kaca. Permukaan material logam akan mengkilap apabila dipoles. Sebagai tambahan, beberapa jenis logam (Fe, Co, Ni) juga memiliki sifat magnetik yang kuat.

Mengenai sifat mekaniknya, material logam cenderung bersifat cukup kaku dan kuat, ulet (ductile = dapat mengalami deformasi atau perubahan bentuk tanpa mengalami patah) sehingga punya kemampuan mampu dibentuk (formability) yang baik (misalnya melalui penempaan, pengerolan, dll), dan mampu menerima pembebanan secara tiba – tiba tanpa mengalami patah (shock resistance). Sifat – sifat tersebut membuat logam mempunyai jangkauan aplikasi yang sangat luas dalam dunia industri hingga saat ini.

2. Keramik

Source : id.wikipedia.org/wiki/Keramik

Keramik adalah senyawa yang tersusun dari perpaduan antara unsur logam dan non logam yang kemudian membentuk suatu senyawa baru yang umumnya termasuk ke dalam jenis oxide, nitride, dan carbide. Sebagai contoh, beberapa keramik yang umumnya dikenal yaitu alumunium oksida (alumina atau Al₂O₃), silicon dioksida (silika atau SiO₂), silicon karbida (SiC), silikon nitride (Si₃N₄). Sebagai tambahan, juga terdapat beberapa material keramik yang termasuk ke dalam kelompok keramik tradisional seperti mineral – mineral, lempung, semen pada beton, batu bata,isolator listrik, magnet permanen dan kaca. Grafit dan intan juga dimasukkan ke dalam kelompok keramik.

Keramik biasanya dihubungkan dengan istilah “ikatan campuran”-sebuah kombinasi dari ikatan kovalen, ionic, dan terkadang metalik. Terdiri dari deretan atom – atom yang saling berhubungan satu sama lain, dan tidak ada molekul yang terpisah. Karakteristik ini membedakan keramik dari padatan molekular, seperti kristal iodine (tersusun dari molekul I₂ yang terpisah) dan paraffin wax (tersusun oleh rantai panjang molekul alkana). Selain itu es, dimana tersusun dari molekul terpisah H₂O, juga termasuk ke dalam kelompok ini walaupun memiliki perilaku seperti keramik.

Secara tipikal material ini tahan terhadap listrik dan panas, dan lebih tahan terhadap temperatur tinggi dan lingkungan yang buruk dibandingkan dengan logam dan polimer. Selain itu keramik memiliki sifat keras, kaku , kuat namun mudah pecah.

3. Polimer

Source : oxfordmartin.imgix.net

Polimer merupakan molekul makro yang dibentuk oleh atom – atom yang terikat secara kovalen membentuk suatu satuan molekul yang disebut monomer, dan kemudian satuan molekul ini tersambung dengan kelompok – kelompok monomer sejenis yang lain, membentuk suatu rantai yang panjang dan berulang. Sebagian besar polimer merupakan senyawa organik berbasis karbon, hydrogen, dan unsur –unsur non logam lainnya seperti sulfur/belerang (S) dan klorin (Cl). Karakteristik Ikatan antar rantai molekul polimer sangat mempengaruhi karakteristiknya. Struktur cross linking (ikatan silang) dari rantai polimer merupakan kunci dari proses vulkanisasi yang dapat mengubah karet alam yang awalnya belum memiliki fungsi aplikasi menjadi produk yang berguna dalam kehidupan sehari – hari seperti misalnya ban mobil yang membuat bepergian dengan sepeda menjadi lebih nyaman. Istilah polimer dan plastik seringkali dipertukarkan. Padahal sebenarnya, plastik merupakan kombinasi dari polimer – polimer yang biasanya juga diberi bahan tambahan lain untuk memenuhi kemampuan dan penampilan yang diinginkan. Plastik merupakan pemantul cahaya yang kurang baik, dan cendrung bersifat transparan dan transluen. Polimer secara tipikal memiliki densitas yang rendah, sangat fleksibel, dan mudah dibentuk.

Berdasarkan sumbernya polimer dapat dibagi menjadi dua yakni polimer alami dan polimer sintetis . contoh dari polimer alami kayu, kulit binatang, kapas, karet alam dan rambut. Sedangkan polimer sintetis sendiri ada tiga macam yakni pertama terdapat secara alami contohnya nylon, poliester, polipropilen, polistiren. Kedua yang terdapat dialam tetapi dibuat oleh proses buatan contohnya karet sintetis. Ketiga Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya)

Berdasakan jumlah rantai karbonnya polimer dibagi menjadi enam yakni

1 ~ 4 Gas (LPG, LNG)

5 ~ 11 Cair (bensin)

9 ~ 16 Cairan dengan viskositas rendah

16 ~ 25 Cairan dengan viskositas tinggi (oli, gemuk)

25 ~ 30 Padat (parafin, lilin)

1000 ~ 3000 Plastik (polistiren, polietilen, dll)

4. Komposit

Source : en.wikipedia.org/wiki/Composite_laminate

Bahan komposit (atau komposit) adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan yang lebih tinggi, tahan korosi dan memiliki biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen dan baut-baut penyambung. Kekuatan tarik dari komposit serat karbon lebih tinggi daripada semua paduan logam. Semua itu menghasilkan berat pesawat yang lebih ringan, daya angkut yang lebih besar, hemat bahan bakar dan jarak tempuh yang lebih jauh.Terdapat cukup banyak material komposit yang terdiri lebih dari satu tipe material yang telah dibuat. Sebuah komposit dirancang untuk memperlihatkan kombinasi dari sifat/karakteristik terbaik dari masing-masing komponen material. Serat kaca (Fiberglass) merupakan salah satu contoh yang sangat umum, dimana serat gelas dilekatkan ke dalam material polimer. Fiber glass memiliki sifat kuat yang berasal dari kaca dan sifat lentur yang berasal dari polimer. Banyak sekali pengembangan material terbaru melibatkan material komposit. Salah satu contoh aplikasi bahan komposit yakni pada bidang optikal material.

Contoh lain dapat dilihat di “plastik” casing set televisi, sel-telepon dan sebagainya. Ini casing plastik biasanya material komposit terdiri dari matriks termoplastik seperti akrilonitril-butadiena-stirena (ABS) di mana kalsium karbonat kapur, bedak , kaca serat atau serat karbon telah ditambahkan untuk menambah kekuatan, massal, atau elektro-statis dispersi. Penambahan ini dapat disebut sebagai serat penguat, atau dispersan, tergantung pada tujuan mereka.

5. Semikonduktor

Source : bryantarchway.com/semiconductor-warfare/

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor.Semikonduktor merupakan satu-satunya kelas material yang dibedakan berdasarkan sifatnya. Material ini biasanya didefinisikan sebagai material yang memiliki konduktivitas listrik pertengahan, antara konduktor yang baik dan insulator. Konduktivitasnya sangat tergantung dari banyak sedikitnya jumlah aatom pengotor/tambahan pada bahan yang mana hal inilah yang menjadi kunci pembuatan produk IC (integrated circuit). Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada temperatur yang sangat rendah, namun pada temperatur ruangan besifat sebagai konduktor. Bahan semikonduksi yang sering digunakan adalah silikon, germanium, dan gallium arsenide.

Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron). Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopan.Doping sejumlah besar ke semikonduktor dapat meningkatkan konduktivitasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadumodern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.

6. Biomaterial

Source : www.leelynlaw.com/publications/

Biomaterial umumnya dapat diproduksi baik di alam atau disintesis di laboratorium menggunakan berbagai pendekatan kimia menggunakan komponen logam atau keramik. Biomaterial digunakan dalam komponen yang diimplan ke dalam tubuh manusia untuk menggantikan bagian tubuh yang rusak. Material ini tidak boleh menghasilkan zat beracun dan harus sesuai dengan jaringan tubuh. Mereka sering digunakan dan / atau disesuaikan untuk aplikasi medis, dan dengan demikian terdiri dari seluruh atau bagian dari struktur hidup atau perangkat biomedis yang melakukan, menambah, atau mengganti fungsi alami. Fungsi tersebut dapat bersifat jinak, seperti yang digunakan untuk katup jantung , atau mungkin bioaktif dengan fungsionalitas yang lebih interaktif seperti hidroksi apatit- dilapisi implan pinggul . Biomaterial juga digunakan setiap hari di aplikasi gigi, operasi, dan pengiriman obat. EG Sebuah membangun dengan produk farmasi diresapi dapat ditempatkan ke dalam tubuh, yang memungkinkan pelepasan berkepanjangan obat selama jangka waktu. Sebuah biomaterial juga dapat menjadi autograft , allograft atau xenograftdigunakan sebagai transplantasi bahan.

Bahan ilmuwan saat ini memberikan perhatian lebih dan lebih untuk kristalisasi proses anorganik dalam matriks yang sebagian besar organik dari senyawa alami. Proses ini biasanya umumnya terjadi pada suhu dan tekanan ambien. Menariknya, organisme penting melalui mana bentuk kristal mineral ini mampu secara konsisten menghasilkan struktur rumit yang kompleks. Memahami proses di mana organisme hidup mampu mengatur pertumbuhan kristal mineral seperti silika dapat menyebabkan kemajuan ilmiah yang signifikan dan teknik sintesis baru untuk bahan komposit nano – atau nanocomposites.

Uraian diatas merupakan beberapa material yang telah diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifatnya. Ternyata seiring makin berkembang pesatnya kebutuhan akan material dan penilitian oleh para ilmuan untuk memenuhi kebutuhan manusia maka ada juga material masa depan yakni nanoengineered material. Nanoengineered material adalah pembuatan material baru yang dilakukan dari level atomik dengan memanipulasi dan memindahkan atom dan molekul untuk membentuk struktur baru. Kata depan “nano” menandai bahwa dimensi dari besaran struktur ini berorde nanometer. Contohnya carbon nanotubes. Ilmu material sangat penting untuk dipelajari mengingat kegunaan material dan kebutuhan akan material yang semakin berkembang pesat agar tak salah nantinya dalam menentukan material apa yang kita butuhkan. Selain itu dengan memplajari ilmu material kita juga dapat menciptakan inovasi-inovasi baru untuk menghadapi masalah pada lingkungan kita, seperti misalnya pada alat transportasi dibutuhkan material yang meningkatkan efesiensi bahan bakar, kuat , densitas rendah, dan memiliki kemampuan bekerja pada temperatur tinggi. Tanpa mempelajari ilmu material tentunya kita tak dapat melakukannya .

Tweet

Perbedaan prinsip kerja XRD, XRF, dan EDS

• XRD (X-Ray Diffraction)

XRD atau X-Ray Diffraction merupakan suatu alat yang digunakan untuk menganalisis sistem kristal pada material yang diuji. XRD dapat memberikan informasi mengenai jenis struktur, parameter kisi, susunan atom yang berbeda pada kristal. Prinsip kerja dari XRD ini menggunakan difraksi sinar X yang dihamburkan oleh sudut Kristal material yang diuji. Komponen utama pada XRD ini terdiri dari tabung katoda, sampel holder dan detektor. XRD akan memberikan data difraksi dan juga kuantitasi intensitas difraksi pada sudut dari suatu bahan. Setiap pola yang muncul pada pola XRD mewakili satu bidang Kristal yang memiliki orientasi tertentu. Berkas sinar-X yang dihamburkan ada yang saling menghilangkan dan saling menguatkan. Selain dari kelebihan XRD diatas, pastinya XRD juga mempunyai kekurangan, yaitu tidak dapat digunakan untuk analisa kuantitatif, sehingga XRD tidak dapat kita gunakan untuk menghitung jumlah dan kadar dari mineral-mineral tersebut. Biasanya, XRD digunakan untuk menghitung analisa jumlah yang tidak harus akurat.

• XRF (X-Ray Fluorosence) 

XRF merupakan suatu alat yang digunakan untuk menganalisa komposisi kimia dan juga konsentrasi unsur-unsur yang terkandung dalam material dengan menggunakan metode spektometri. XRF hampir sama dengan XRD, tetapi bedanya XRF dapat mengukur secara kualitatif dan juga kuantitatif. Analisa menggunakan XRF dilakukan berdasarkan dengan identifikasi dan pencacahan karakteristik sinar-X yang terjadi akibat adanya efek fotolistrik. Elektron dikulit yang lebih dalam (kulit K) akan terpental keluar dari atom karena adanya sinar-X yang datang, maka dari itu terjadi kekosongan atau vacancy elektron. Lalu, karena terjadi kekosongan pada kulit K, elektron pada kulit L dan M takan turun disertai dengan emisi sinar X yang khas sehingga hal tersebut mengakibatkan kekosongan pada kulit L dan M. Ketika terjadi kekosongan pada kulit L, maka elektron pada kulit M dan N akan turun dengan disertai sinar-X. Spektometri XRF memanfaatkan sinar X yang dipancarkan oleh bahan yang selanjutnya ditangkap oleh detektor untuk dianalisis kandungan unsur dalam material tersebut. XRF mempunyai kelebihan, yaitu cukup mudah, murah, dan analisanya cepat.

• EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy)

EDS merupakan suatu teknik analisa yang digunakan untuk menganalisis unsur atau karakterisasi kimia dari material. EDS merupakan salah satu variasi dari XRF yang mengandalkan penyelidikan sampel melalui interaksi antara radiasi elektromagnetik dan material. Pada EDF, kita akan menganalisa sinar-X yang diemisikan oleh material sebagai respon terhadap tumbukan dari partikel bermuatan. Kemampuan karakterisasi EDF bergantung kepada setiap atom, seperti yang kita ketahui bahwa setiap atom pastinya memiliki bentuk yang unik sehingga, dengan diberikannya sinar-X bentuk-bentuk dari atom tersebut akan teridentifikasi dan berbeda satu dengan yang lainnya. Kelebihan dari EDF ialah ia dapat digunakan untuk menganalisa komponen utama, produk maupun penambahan aditif yang jumlahnya kecil. Prinsip kerja dari EDS ini ialah dengan cara menggunakan detector EDS. Detector ini akan mengukur emisi abudance relatif sinar-x. Untuk dapat melihat karakteristtik dari sampel, kita harus memfokuskan sinar-X ke sampel. Detektor yang umum digunakan adalah lithium-drifted silikon. Saat sinar-x menumbuk detector terjadilah charge pulse yang sebanding dengan energi dari sinar-x. Nilai charge pulse yang telah diperoleh akan dikonversikan menjadi tegangan. Lalu nilai dari tegangan tersebut akan diurutkan di multichannel analyzer. Untuk setiap tumbukan yang terjadi akan dikirimkan ke komputer, sehingga kita dapat mengidentifikasi komposisi unsur yang terdapat pada material tersebut.

Referensi:

Smallman, R., & Bishop, R. (1999). Modern Physics Metallurgy and Materials Engineering. Oxford: Butterworth-Heinemann.

Callister, William D. (2007) Material science and Engineering and Introduction, eight edition. United State of America: John Wiley & Sons, inc.

Tweet

Cara Mendapatkan Jurnal Internasional (Berbayar) secara Gratis

Jurnal secara umum merupakan sebuah kutipan laporan dimana terdapat poin-poin penting dari laporan tersebut. Terdapat berbagai macam jurnal mencakup semua disiplin (bidang) ilmu, misalnya jurnal ilmiah / sains, ilmu sosial dan humaniora. Penerbitan dalam bentuk artikel ilmiah biasanya lebih penting untuk bidang ilmu pengetahuan alam maupun kedokteran dibandingkan dengan bidang akademik lain.

Jurnal ilmiah adalah majalah publikasi yang menghimpun artikel / karya tulis ilmiah yang secara nyata menyajikan data dan informasi yang ditulis berdasarkan kaidah penulisan ilmiah dengan penerbitan secara berkala. Jurnal adalah sesuatu yang wajib kalian baca untuk menambah pengetahuan dan memperkuat landasan teoritis untuk penelitian.

Namun, tidak semua jurnal bisa kita akses secara cuma-cuma hanya sebagian kecil jurnal internasional yang bersifat Open Access (gratis), dan tidak tanggung-tanggung untuk mendapatkan jurnal yang berbayar dibutuhkan biaya yang lebih (puluhan hingga ratusan dollar) untuk kalian kalangan mahasiswa 😁.

Pada kesempatan kali ini langsung saja kalian simak caranya:

• Menggunakan fitur advance search di Science Direct

Science direct merupakan platform literatur ilmiah yang dimiliki oleh Elsevier, kalian dapat mencari ribuan - jutaan jurnal dari berbagai bidang. Namun hanya sebagian kecil diberi label Open Access (gratis), berikut adalah caranya :

1. Buka situs https://www.sciencedirect.com/, kalian akan dihadapkan dengan tampilan berikut

2. Kemudian pilih Advanced Search, nantinya kalian akan melihat tampilan berikut

Nah, disini kalian bisa mengetikkan keyword / kata kunci jurnal yang akan dicari. untuk menampilkan jurnal gratis centang untuk pilihan Open Access articles only pada pilihan Refine your search, kalian juga bisa mempersempit pencarian berdasarkan bidang ilmu jurnal yang kalian ingin cari dengan memilih kolom All fields dan kolom yang memuat seluruh bidang yang tersedia.

3. Setelah itu klik Search, maka jurnal Open Access (gratis) akan ditampilkan

    Silahkan klik Download PDF atau ikon PDF untuk mengunduhnya secara otomatis.

• Melalui DOAJ

DOAJ (Directory of Open Access Journal) adalah situs penyedia jurnal gratis dari beberapa publisher. Langsung saja simak caranya:

1. Buka situs https://doaj.org/, kemudian ketikkan keyword / kata kunci untuk jurnal yang dicari, kalian bisa menghilangkan centang pada pilihan articles jika hanya ingin menampilkan jurnal.
2. Setelah klik search maka hasil pencarian akan muncul seperti pada tampilan berikut.

     Untuk mengunduhnya kalian tinggal klik Full Text.

• Melalui Libgen (Library Genesis) dan Sci-Hub untuk mendapatkan jurnal berbayar secara gratis 😆

Kalian telah mencari-cari jurnal di berbagai situs namun belum ada yang sesuai dengan keinginan? dan jurnal yang kalian inginkan semuanya berbayar? tenang masih ada satu cara yang sangat ampuh untuk mendapatkan jurnal meskipun berbayar. Langsung saja simak caranya:

1. Buka situs http://gen.lib.rus.ec/scimag/index.php, kalian akan dihadapkan dengan tampilan

sebelum itu kalian tentunya sudah memiliki jurnal yang ingin di download, misalnya jurnal dari science direct. Oh iya, selain science direct libgen juga bisa digunakan untuk mendownload jurnal dari elsevier, wiley, springer dan publisher ternama lainnya.

2. Perhatikan bagian yang dilingkari merah pada gambar diatas, silahkan copy DOI jurnalnya, ingat jangan mengambil https://doi.org/ cukup 10.1016/j.apsusc.2017.07.192. Kemudian paste ke kolom pencarian http://gen.lib.rus.ec/scimag/index.php, klik search.

Tadaaa! jurnal yang berbayar tadi sudah bisa diunduh dengan mengklik Libgen (ini adalah link download kalian juga dapat memilih link lainnya) dan klik GET maka akan terunduh secara otomatis.

3. Kalian juga dapat mengakses situs https://sci-hub.tw/, cara kerjanya hampir sama dengan Library Genesis.

Tinggal copy paste judul/URL jurnal yang berbayar pada kolom pencarian dan klik gambar kunci yang bertuliskan Open.

Kekurangan dari cara yang terakhir ini adalah terkadang situsnya down (tidak dapat diakses) atau domain situsnya dialihkan / diubah sehingga sulit untuk menemukannya, hal ini disebabkan oleh adanya pro-kontra di berbagai kalangan karena situs ini termasuk illegal merugikan author / peneliti yang bersangkutan. Namun bagi kita pastinya berada di pihak yang mendukung (pro) atas hadirnya situs ini hehehehe 😀.

Baiklah, demikian ulasan dari saya mengenai cara mendapatkan jurnal internasional (berbayar) secara gratis yang bisa kalian coba. Semoga informasi ini bermanfaat bagi kita semua dan jangan lupa bagikan artikel ini pada teman-teman yang lain.

Terima Kasih

Tweet