UPT LTSIT Kembangkan Riset Berbasis Nanopartikel dengan Alat Atomic Force Microscope (AFM)

Dalam rangka mendukung Universitas Lampung menuju Reserch University, Unit Pelaksana Teknis Laboratorium Terpadu dan Sentra Universitas Lampung (UPT LTSIT) Unila mengembangkan Riset berbasis nanopartikel. Hal ini bertujuan untuk mendorong para peneliti khususnya dosen Unila agar mampu bersaing dalam kancah internasional.

Dalam beberapa dekade terakhir ini, riset dengan basis nanopartikel sudah dikembangkan dan sudah melahirkan banyak inovasi dan manfaat bagi kehidupan manusia. Contoh kecilnya, komputer yang dahulunya berukuran besar saat ini dikemas hingga menjadi ukuran yang sederhana dalam bentuk notebook atau laptop. Handphone, barang elektonik lainnya pun demikian. Bahkan di abad 21 ini mulai trend kosmetik dengan bahan nano dan masih banyak lagi aplikasi di bidang lainnya.

Dosen-dosen Unila yang menggeluti riset nanopartikel ini terbilang cukup banyak. Namun, publikasi yang mampu tembus scopus masih tergolong sedikit. Oleh karena itu, UPT LTSIT sebagai pusat riset dan inovasi di Unila dengan dilengkapi instrumen-instrumen yang memadai berfungsi untuk mendukung para Peneliti Unila untuk menciptakan inovasi terbarukan dan mewujudkan Tri Dharma Perguruan Tinggi khususnya dalam lingkup Penelitian di bidang Sains, Teknik, dan Kedokteran.

Atomic Force Microscope (AFM) atau bisa disebut Mikroskop Gaya Atom merupakan salah satu alat untuk penggambaran, pengukuran, dan manipulasi materi pada skala nano. Di UPT LTSIT, Alat ini tersedia dan siap digunakan (Model: Bruker N8 Neos). Cara untuk mendapatkan informasi pada Mikroskop gaya atom dengan meraba permukaan dengan menggunakan sebuah alat pemeriksa mekanik yang disebut dengan piezoelektrik. Elemen piezoelektrik ini yang memfasilitasi perintah elektronik gerak dengan sangat akurat dan tepat sehingga membuatnya dapat memindai dengan presisi tinggi.

Model AFM yang ada di UPT LTSIT, Model: Bruker N8 Neos

Mikroskop gaya atom terdiri dari sebuah penopang (cantilever) dengan ujung yang tajam sebagai alat pemeriksa (probe) yang digunakan untuk memindai permukaan sampel. Penopang tersebut biasanya terbuat dari silikon dengan radius kelengkungan ujung mencapai bilangan nanometer. Ketika ujungnya dibawa mendekati permukaan sampel, gaya antara ujung tajam pemindai dengan permukaan sampel menyebabkan pelengkungan penopang sesuai dengan hukum Hooke.

Prinsip kerja AFM 

Mikroskop gaya atom  memanfaatkan  gaya  tarik-menarik dan tolak-menolak yang bekerja antara cantilever dan  permukaan sampel pada jarak beberapa nanometer.Saat jarak Cantilever dan sampel menjauh gaya tarik-menarik terjadi sedangkan saat jarak Cantilever dan sampel mendekat gaya tolak –menolak terjadi. Cantilever bekerja meraba-raba (melakukan scanning) terhadap permukaan sampel dengan jarak antara ujung cantilever (tip) dengan permukaan sampel sambil menjaga jarak antara cantilever dengan permukaan sampel tetap sama.

Gaya tarik-menarik dan tolak-menolak yang terjadi di antaranya menyebabkan perubahan posisi pada cantilever. Perubahan posisi  cantilever selama meraba-raba permukaan sampel ditangkap dengan laser dan menyebabkan perubahan pantulan laser pada photodiode. Perubahan posisi tangkapan laser pada photodiode ini diolah dengan rangkaian elektronik dan computer untuk kemudian diwujudkan dalam wujud data gambar 3 dimensi pada layar monitor. Selama proses scanning pengaturan jarak antara Cantilever, permukaan sampel dan juga pergerakan sampel diatur  secara simultan dan sinergis melalui komunikasi antara rangkaian elektronika dengan komputer dengan cantilever dan piezoelektrik.

Contoh hasil Scanning AFM dalam material

 

Referensi

https://id.wikipedia.org/wiki/Mikroskop_gaya_atom

http://material-sciences.blogspot.co.id

http://www.bruker.com