Perpustakaan Digital ITB

Hidrogel merupakan material gel yang memiliki sifat elastis dan fleksibel. Hidrogel dapat bersifat konduktif sehingga dapat diaplikasikan menjadi salah satu komponen elektronik, misalnya sebagai sensor fleksibel pada perangkat bantu tubuh. Pada penelitian ini, hidrogel berbasis pati/poliakrilamida terikat silang/poli(kalium 3-sulfopropil metakrilat)/MXene dibuat dengan cara pencampuran dan kopolimerisasi cangkok. Hidrogel yang berhasil disintesis adalah pati-g-(poli(KSPM)-b-poliakrilamida) terikat silang (PPKbPA), pati-g-(poli(KSPM)-ran-poliakrilamida) terikat silang (PPKrPA), pati-g-(poli(KSPM)-b-poliakrilamida) terikat silang dengan poli(KSPM)-b-poliakrimida (PPKbPA-PKbPA), serta hidrogel pati-g-(poli(KSPM)-ran-poliakrilamida) terikat silang dengan poli(KSPM)-ran-poliakrimida (PPKrPA-PKrPA). Keempat kelompok tersebut dimodifikasi dengan memvariasikan rasio massa KSPM dan akrilamida, yaitu 1:2, 1:3, 1:4, dan 1:5. Karakterisasi hidrogel yang dilakukan meliputi karakterisasi gugus fungsi menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), kristalinitas menggunakan X-ray Diffraction (XRD), konduktivitas menggunakan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), serta karakterisasi sifat mekanik, derajat penggembungan, fraksi gel. Selain itu, hidrogel dikarakterisasi lebih lanjut untuk mengetahui topografi dan kekasaran permukaan menggunakan Atomic Force Microscopy (AFM) serta uji morfologi dan unsur-unsur penyusun hidrogel menggunakan Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS). Pengukuran EIS menunjukkan bahwa PPKbPA(1:2), PPKrPA(1:2), PPKbPA-PKbPA(1:2), dan PPKrPA-PKrPA(1:2) memiliki nilai konduktivitas tertinggi di setiap kelompoknya, yaitu 13,4; 9,4; 18,1; dan 18,4 mS/cm. Penambahan MXene ke keempat hidrogel tersebut meningkatkan konduktivitas hidrogel menjadi 13,9; 12,8; 20,2; dan 18,7 mS/cm. Analisis FTIR dan XRD menunjukkan bahwa hidrogel PPKbPA, PPKrPA, PPKbPA-PKbPA, dan PPKrPA-PKrPA berhasil terbentuk dengan kristanilitas rendah atau bersifat amorf. Pengujian sifat mekanik menunjukkan bahwa penambahan MXene dapat meningkatkan uji tarik dan elongasi hidrogel menjadi 4,8?8,4 MPa dan 112,5?151,3%. Pengujian derajat penggembungan menunjukkan bahwa PPKbPA(1:3), PPKrPA(1:4), PPKbPA-PKbPA(1:3), dan PPKrPA-PKrPA(1:3) memiliki nilai rasio penggembungan tertinggi, yaitu 3547, 4100, 4421, dan 2963%. Analisis fraksi gel menunjukkan bahwa hidrogel PPKrPA-PKrPA(1:3) memiliki nilai fraksi gel tertinggi, yaitu 93,1%. Analisis SEM-EDS menunjukkan morfologi yang berbeda pada setiap hidrogel dan penambahan MXene ke dalam hidrogel ditandai dengan terdeteksinya unsur Ti (0,19–0,42%) dan F (0,01–0,36%) dalam spektrum EDX. Berdasarkan hasil pengukuran AFM, nilai kekasaran rata-rata (Sa) hidrogel berada dalam rentang 0,83–3,44 ?m dan nilai kekasaran RMS (Sq) berkisar antara 2,03–4,75 ?m, dengan sampel PPKbPA–PKbPA menunjukkan nilai Sa dan Sq terendah (0,83 ?m dan 2,03 ?m), sedangkan PPKbPA dan PPKbPA–PKbPA tanpa MXene menunjukkan kekasaran tertinggi (3,44 ?m dan 4,75 ?m).