Pengembangan dan Pabrikasi Material Sensor Perkembangan teknologi fabrikasi material khususnya material polymer Polyvinilidene Fluoride (PVDF) sudah dimulai sekitar satu abad lebih dengan adanya penemuan material polymer piezoelekrik oleh kawai dan kawan-kawan, para ilmuwan banyak melakukan upayaupaya pengembangan dan penelitian hingga pertengahan abad 20 [19]. Namun dikarenakan untuk mengimplimentasikan kemajuan bidang ini membutuhkan dukungan teori dan dan pengembangan teknologi kusunya system pabrikasi dan system karakterisasi yang mumpuni.
Hal ini mengakibatkan penelitian ini sempat terhenti. Plastik konduktif listrik, dipelopori oleh Heeger, MacDiarmid, dan Shirakawa1,2 (pemenang Nobel di Chemistry 2000), telah dikembangkan banyak orang aplikasi komersial.
Bahan-bahan ini rendah biaya produksinya dan dapat dibuat sebagai film [20]. Untuk misalnya, turunan politiofena berguna untuk perawatan antistatis pada film fotografi. Didoping polianilin digunakan dalam bahan antistatis, misalnya. di dalam karpet plastik untuk kantor dan ruang operasi; pada layar komputer, melindungi pengguna dari radiasi elektromagnetik; dan sebagai korosi penghambat. Bahan seperti polifenilenvinile kan segera digunakan pada tampilan ponsel
[21], [22], [23]. Polidialkilfluorena digunakan dalam pengembangan layar berwarna baru untuk video dan televisi. Perangkat generasi kedua termasuk transistor polimer, dioda pemancar cahaya, dan laser. Bahan-bahan ini sekarang dimasukkan ke dalam berbagai sensor kimia, dan properti mereka menjanjikan revolusi .penginderaan kimia [24].
Selama beberapa dekade terakhir, sensor yang dapat dikenakan telah menarik perhatian besar karena dapat digunakan secara luas di bidang kebugaran, kesehatan, pergerakan manusia, dan pemantauan lingkungan, terutama selama pandemi COVID-19 [25], [26], [27] , [28].
Setelah beberapa terobosan signifikan, sensor epidermal, elektronik epidermal yang penerapannya untuk merasakan sinyal, menjadi lebih populer karena ketebalan, kepadatan massa areal, kekakuan lentur, dan modulus elastis efektif sensor epidermal dapat menyamai epidermis manusia [29].
Kemajuan dalam mikroelektronika dan material nano memberikan berbagai skenario untuk pengembangan sistem pemantauan kesehatan yang dapat dikenakan. Karena variasi tekanan dapat menunjukkan tindakan yang memburuk, pemantauan tekanan telah dipertimbangkan di berbagai sensor kesehatan yang dapat dikenakan.
Namun, pemantauan kondisi tubuh manusia termasuk denyut pergelangan tangan, detak jantung dan pernapasan, suhu, dan gerakan telah dilakukan oleh sensor yang dapat dipakai dan fleksibel [30].
Pertengahan tahun 2010 telah dimulai pengembangan fabrikasi material film tipis Polyvinildene Fluoride (PVDF) yang diawali dengan pembuatan alat fabrikasi berupa mesin Roll Hot Press yang dilakukan di Laboratorium Material Instrumentasi Institut Teknologi Bandung [31]. Film Tipis PVDF ini merupakan material sensor yang sudah cukup banyak digunakan dan dikenal sebagai material piezoelektrik [19], [32]. Aplikasinya banyak digunakan di bidang keteknikan dan kesehatan. Seperti untuk sensor getaran, mikropon dan rekam jantung.
Sensor ini diperoleh dari industry berbasis di Kanada, sehingga masih cukup mahal. Di Indonesia sendiri masih jarang ilmuwan mengembangkan material ini, sehingga saya dan tim mencoba untuk melakukan upaya mengembangkan teknologi dan fabrikasi material ini.
Langkah awal yang kami lakukan adalah dengan membangun suatu alat fabrikasi yaitu Mesin Roll Hot Press (seperti gambar 1 a).
a. Mesin Roll Hot Press
b. Alat plat hot Press
c. Deep Coating
Gambar 1. Alat Fabrikasi Film Tipis PVDF [32], [33], [34]
Hasil film tipis yang dihasilkan dari fabrikasi ini selanjutnya dikarakterisasi untuk menentukan struktur Kristal dari film PVDF. Hal ini dilakukan untuk menganalisis unjuk kerja dari material, yang dalam hal ini film tipis dikatakan memiliki karakteristik yang baik sebagai bahan sensor jika memiliki struktur (fraksi betha yang tinggi). Selain itu juga hasil riset ini telah dipublikasikan baik ditingkat nasional maupun internasional [32].