Perpustakaan Digital ITB

Teknologi fluida berbasis droplet saat ini telah banyak dikembangkan oleh para peneliti di bidang kimia, biologi, maupun kesehatan, seperti pencitraan biomedis dan sintesis biomolekul. Teknologi fluida berbasis droplet dapat diaplikasikan dalam berbagai ukuran, seperti mikrofluida (<500 ?m), submilifluida (500-1000 ?m), dan milifluida (>1000 ?m). Pemanfaatan teknologi fluida berbasis droplet biasanya dapat ditemukan dalam bentuk geometri flow-focusing atau pemfokus aliran yang bekerja dengan cara menjepit fluida kontinu dengan fluida terdispersi di persimpangan kanal. Fenomena pembentukan droplet biasanya ditinjau dalam ukuran mikrofluida. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan ditinjau pembentukan droplet dalam ukuran yang lebih besar, yakni submilifluida. Metode pengujian perangkat fluida dilakukan dengan uji eksperimen dan simulasi numerik. Pada metode uji eksperimen, fabrikasi perangkat submilifluida dilakukan dengan menggunakan pencetak tiga dimensi berbasis stereolitografi, dan pengujian performa dilakukan dengan menggunakan pompa suntik untuk mengatur fluida yang masuk ke perangkat submilifluida. Hasil pembentukan droplet diperoleh dalam bentuk citra dua dimensi yang kemudian diolah untuk didapatkan informasi terkait karakteristik droplet menggunakan perangkat lunak ImageJ. Kemudian, pada metode simulasi numerik, digunakan prinsip computational fluid dynamics (CFD) dengan skema dua dimensi yang memanfaatkan metode elemen hingga (MEH) dan level set method (LSM) dengan perangkat lunak COMSOL Multiphysics. Pengujian performa perangkat submilifluida menggunakan uji eksperimen dan simulasi numerik menghasilkan droplet dengan tingkat keseragaman yang tinggi, yakni kurang dari 10%. Selain itu, dari hasil pengujian ini, diperoleh analisis terkait pengaruh variasi parameter terhadap pembentukan droplet seperti pengaruh laju aliran dan sudut persimpangan kanal pada perangkat submilifluida. Kemudian diperoleh hubungan antara hasil uji eksperimen dan simulasi numerik dengan sebagian besar nilai koefisien korelasi bernilai lebih dari 0,9 dan nilai p kurang dari 0,05. Kata kunci: pembentukan droplet, submilifluida, pemfokus aliran, uji eksperimen, simulasi numerik? ?