PENGARUH PELAPISAN GRAPHENE OXIDE TERHADAP SENSITIVITAS DAN LEBAR DAERAH AKTIF PADA SENSOR KELEMBABAN TANAH BERBASIS POLYMER FIBER OPTIC
Wipsar Sunu Brams Dwandaru, Universitas Negeri Yogyakarta, Indonesia
Abstract
Penelitian ini meneliti pengaruh lapisan graphene oxide pada polimer fiber optic terhadap sensitivitas dan penambahan lebar daerah aktif pada sensor kelembaban tanah berbasis polimer fiber optic. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui kemampuan serat optik polimer yang telah dilapisi graphene oxide sebagai sensor untuk mengukur kelembaban tanah dan untuk melihat pengaruh lapisan tersebut terhadap sensitivitas sensor. Penelitian dimulai dengan fabrikasi graphene oxide menggunakan metode Hummers, yang kemudian dikarakterisasi dengan scanning electronmicroscope (SEM), fourier transform infra red (FTIR), dan x-ray diffraction (XRD). Selanjutnya dilakukan perakitan alat dan pelapisan graphene oksida pada polimer serat optik. Pengukuran sensitivitas sensor dilakukan dengan membandingkan sensor yang tidak dilapisi dan yang dilapisi graphene oxide, dengan mentransmisikan sinar laser dari amplifier OMRON E3X-HD11 melalui kabel polimer serat optik yang telah dikelupas. Kelembaban tanah diukur dari tanah dalam kotak plastik yang diberi udara secara berkala, dan hasil intensitas cahaya pada amplifier dibandingkan dengan hygrometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelapisan graphene oxide dapat meningkatkan efektivitas dan sensitivitas pengukuran, disebabkan oleh gugus oksigen pada graphene oxide yang menyerap udara di tanah. Sensor berbasis serat optik polimer yang dilapisi graphene oksida menunjukkan sensitivitas lebih baik dibandingkan yang tidak dilapisi, dengan peningkatan linearitas dari 0,63 menjadi 0,99.
Keywords
Full Text:
PDFReferences
Kumar, A., Gupta, G., Bapna, K., Shivagan, D. D. (2023). Semiconductor-metal-oxide-based
nano-composites for humidity sensing applications. National Physical Laboratory.
https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2022.112053.
Wang, H., et al. (2014). Graphene oxide as a moisture sensor for soil moisture measurement. Sensors and Actuators B: Chemical, 202, 263-270.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2014.06.053
Floris, I., Adam, J. M., Calderon, P. A., Sales, S. (2021). Fiber Optic Shape Sensors: A comprehensive review. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2020.106508.
Huang, Y., Wang, Z., & Liu, J. (2020). Applications of Graphene-Based Sensors in Soil Moisture Measurement. Environmental Science & Technology, 54(10), 6345-6354.
Liu, Y., Li, X., Zhang, Y., Zhao, Y. (2021). Fiber-optic sensors based on Vernier effect.
College of Information Science and Engineering, Northeastern University.
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108451.
Cholik, C. A. (2021). PERKEMBANGAN TEKNOLOGI INFORMASI KOMUNIKASI / ICT DALAM BERBAGAI BIDANG. Jurnal Fakultas Teknik e-ISSN:2746-220X,p-ISSN: 2746- 1209 Vol. 2 No. 2 Mei 2021.
Rahmadhani, V., Arum, W. (2022). LITERATURE REVIEW INTERNET OF THINK (IOT): SENSOR, KONEKTIFITAS DAN QR CODE. E-ISSN: 2716-375X, P-ISSN: 2716- 3768.https://doi.org/10.38035/jmpis.v3i2.
Desmira, Aribowo, D., Priyogi, G., Islam, S. (2022). APLIKASI SENSOR LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) UNTUK EFISIENSI ENERGI PADA LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM. Jurnal PROSISKO Vol. 9 No.1. Maret 2022.
Arumnika, N., Kuswanto, H. (2017). PENGARUH FORMASI KELENGKUNGAN POLYMER OPTICAL FIBER (POF) YANG DISISIPI GEL TERHADAP KELUARAN UNTUK MENGUKUR KETINGGIAN CAIRAN. 279 Jurnal Fisika Volume 6 Nomor 4 Tahun 2017.
Andita, K., Kuswanto, H. (2017). PENGEMBANGAN SENSOR TEMPERATUR BERBASISPOLYMER OPTICAL FIBER (POF) YANG DISISIPI GEL. 398 Jurnal Fisika Volume 6, Nomor 5, Tahun 2017
Honorisal, M. B. P., Huda, N. Partuti, T., Sholehah, A. (2020). Sintesis dan karakterisasi grafena oksida dari tempurung kelapa dengan metode sonikasi dan hidrotermal. JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI VOL 16 NO 01 (2020) 1- 11. http://dx.doi.org/10.36055/tjst.v16i1.7519.
Ahmad,U. A., Saputra, R. E., Pangestu, P. Y. (2021). PERANCANGAN INFRASTRUKTUR JARINGAN KOMPUTER MENGGUNAKAN FIBER OPTIC DENGAN METODE NETWORK DEVELPOMENT LIFE CYCLE (NDLC). e-Proceeding of Engineering : Vol.8, No.6 Desember 2021 | Page 12066.
Syakir, N., Nurlina, R., Anam, S., Aprilia, A., Hidayat, S., Fitrilawati. (2015). Kajian Pembuatan Oksida Grafit untuk Produksi Oksida Grafena dalam Jumlah Besar. Jurnal Fisika Indonesia No: 55, Vol XIX, Edisi November 2015 ISSN : 1410-2994.
Ashari,B. (2022). PENGARUH VARIASI KOMPOSISI GRAFIT DAN GRAFENA OKSIDA PADA PELET KONDUKTOR POLIMER KOMPOSIT.
Friadi, R., Junadhi. (2019). Sistem Kontrol Intensitas Cahaya, Suhu dan Kelembaban Udara Pada Greenhouse Berbasis Raspberry PI. JTIS, Volume 2 Nomor 1, Februari 2019.
Khambali, I., Endarko. (2014). Rancang Bangun Sensor Polimer SeratOptik Untuk Pendeteksi Konsentrasi Ion Ca2+ Dalam Air. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika (JMPF) Volume 4 Nomor 2 2014 ISSN : 2089-6158
Venketeswaran,A., et al. (2022). Recent Advances in Machine Learning for Fiber Optic Sensor Applications. Adv. Intell. Syst. 2022, 4, 2100067. DOI: 10.1002/aisy.202100067.
Cholik, C. A. (2021). PERKEMBANGAN TEKNOLOGI INFORMASI KOMUNIKASI / ICT DALAM BERBAGAI BIDANG.Jurnal Fakultas Teknike-ISSN:2746-220X,p-ISSN: 2746- 1209 Vol. 2 No. 2 Mei 2021
Khan, F., Barrera, D., Sales, S., Misra, S. (2021). Curvature, twist and pose measurements using fiber Bragg gratings in multi-core fiber: A comparative study between helical
and straight core fibers. Sensors and Actuators A 317 (2021) 112442.
https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112442
Harriguna, T., Wahyuningsih, T. Kemajuan Teknologi Modern Untuk Kemanusiaan dan Menetapkan Desain dengan Memanfaatkan Sumber Tradisional Islam. ejournal.amikompurwokerto.ac.id.
Zafeiropoulou, A., Masoudi, A., Cooper, L., Brambilla, G. (2021). Flat Multi-core Fibre for
Twist Elimination in Distributed Curvature Sensing. Published by Elsevier Inc.
https://doi.org/10.1016/j.yofte.2021.102663
Chen, N., Zhou, X., Li, X. (2021). Highly Sensitive Humidity Sensor With LowTemperature Cross-Sensitivity Based on a Polyvinyl Alcohol Coating Tapered Fiber. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 70, 2021.
Razaq, A., et al. (2022). Review on Graphene-, Graphene Oxide-, Reduced Graphene Oxide- Based Flexible Composites: From Fabrication to Applications. www.mdpi.com. https://doi.org/10.3390/ma15031012.
L, Chao., et al. (2019). Recent Advances in Graphene-Based Humidity Sensors. www.mdpi.com. doi:10.3390/nano9030422.
Vaz, A., et al. (2019). Optical Fiber Humidity Sensor Based on Polyvinylidene Fluoride Fabry-Perot. IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 31,NO. 7, APRIL 1, 2019.
He, R., et al. (2022). Polymer Optical Fiber Liquid Level Sensor: A Review. IEEE SENSORS JOURNAL, VOL. 22,NO. 2, JANUARY 15, 2022.
Raffi, A. A., Rahman, M. A., Othman, M. H. D., Ismail, A. F., Bidin, N., & Yahya, N. (2019).
Feasibility study of small core diameter polymeric optical fibers (POF) from poly(methyl methacrylate). 15(6).
Arumnika, N., Kuswanto, H. (2017). Pengaruh Formasi Kelengkungan Polymer Optical Fiber (POF) yang Disisipi Gelterhadap Keluaran untuk Mengukur Ketinggian Cairan. Jurnal Fisika Volume 6 Nomor 4 Tahun 2017.
Syahrial, S. (2018). PREPARASI DAN KARAKTERISASI GRAFENA OKSIDA TEREDUKSI DARI GRAFIT SERBUK DENGAN PEMBANDING KARBON AKTIF SERBUK MENGGUNAKAN METODE HUMMER.
Ascorbe, J., Corres, J. M., Arregui, F. J., Matias, I. R. (2017).Recent developmentin humidity optical fiber sensor. Sensors 2017, 17, 893; doi:10.3390/s17040893.
Grattan,K. T. V., Sun,T. (1999). Fiber optic sensor technology: an overview. Elsevier. Sensors and Actuators 82 2000 40-61.
Shrivastav, A. M., Gunawardena, D. S., Liu, Z., Tam, H. Y. (2020). Microstructured optical fiber based Fabry-Pérot interferometer as a humidity sensor utilizing chitosan polymeric matrix for breath monitoring. Scientificreports.com.
https://doi.org/10.1038/s41598-020-62887-y.
Cahyani, A. S. (2018). SINTESIS GRAPHENE OXIDE BERBAHAN DASAR GRAPHITE LIMBAH BATERAI ZINC-CARBON DALAM FASE CAIR MENGGUNAKAN FREKUENSI AUDIOSONIK DAN ULTRASONIK.
Rao, X., et al. (2021). Review of Optical Humidity Sensors. Sensors 2021, 21, 8049. https://doi.org/10.3390/s21238049.
Fathia, A. (2018). SINTESIS DAN KARAKTERISASI GRAPHENE OXIDE
TERKOMBINASI NANOPARTIKEL PERAK DALAM FASE CAIR.
Tan, T., et al. (2022). Self-calibration method of optical fiber shape sensor placement angle deviation based on GA. Measurement 202 (2022) 111844. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.111844.
Liang, R., et al. (2020). Research Progress of Graphene-Based Flexible Humidity Sensor. Sensors 2020, 20, 5601; doi:10.3390/s20195601.
Wang, N., et al. (2021). An Easily Fabricated High Performance Fabry-Perot Optical Fiber Humidity Sensor Filled with Graphene Quantum Dots. Sensors 2021, 21, 806. https://doi.org/10.3390/s21030806.
He, Y., et al. (2018). Shape monitoring of morphing wing using micro optical sensors with different embedded depth. Elsevier.com.https://doi.org/10.1016/j.yofte.2018.12.025
Bi, H., et al. (2013). Ultrahigh humidity sensitivity of graphene oxide. SCIENTIFIC REPORTS 3 : 2714 DOI: 10.1038/srep02714.
Issatayeva, A., Amantayeva. A., Blanc, W., Molardi, C., Tosi, D. (2021). Temperature compensation of the fiber-optic based system for the shape reconstruction of a minimally invasive surgical needle. Sensors and Actuators A 329 (2021) 112795. https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.112795.
Chen, X., et al. (2020). Updated shape sensing algorithm for space curves with FBG sensors. Optics and Lasers in Engineering 129 (2020) 106057. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2020.106057.
Siburian,R., et al. (2018). New Route to Synthesize of Graphene Nano Sheets. Oriental Journal of Chemistry.http://dx.doi.org/10.13005/ojc/340120.
Nazri, S. R. B., et al. (2018). Synthesis, Characterization, and Study of Graphene Oxide. AIP Publishing.https://doi.org/10.1063/1.5080846.
Sagadevan, S., Pal, K., Koteeswari, P., Subashini, A. (2017). Synthesis and characterization of TiO2/graphene oxide nanocomposite. Springer Science, Bussiness Media New York. DOI 10.1007/s10854-017-6488-3.
Eluyemi, M. S., et al. (2016). Synthesis and Characterization of Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Thin Films Deposited by Spray Pyrolysis Method. Scientific Research Publishing.http://dx.doi.org/10.4236/graphene.2016.53012.
DOI: https://doi.org/10.21831/jifta.v12i1.22614
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2025 Jurnal Ilmu Fisika dan Terapannya

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.


