Mikrokantilever (microcantilever) memiliki potensi besar untuk menggantikan sensor konvensional karena memiliki banyak keunggulan, diantaranya mampu mendeteksi objek hingga orde attogram dan memiliki respon yang cepat. Saat ini sensor berbasis mikrokantilever telah menarik perhatian untuk diaplikasikan di berbagai bidang, seperti kimia, biologi,kedokteran, fisika, dan lingkungan. Pada riset ini kami menggunakan mikrokantilever piezoresistif untuk mendeteksi humiditas (kelembaban udara) dan virus dengue. Pengukuran dilakukan dalam mode dinamis, di mana frekuensi resonansi dari vibrasi mikrokantilever berubah ketika ada obyek yang menempel di permukaan mikrokantilever. Pada deteksi humiditas, eksperimen dilakukan pada kelembaban relatif 11% RH hingga 44% RH. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa molekul air yang menempel di permukaan mikrokantilever karena kenaikan humiditas mengakibatkan penurunan frekuensi resonansi dan kenaikan amplitudo dari vibrasi mikrokantilever. Hasil analisa mengindikasikan bahwa massa molekul air sebesar 39 picogram menyebabkan perubahan frekuensi resonansi 130 Hz (dari 11% ke 44%), dan menyebabkan sensitivitas sensor berubah dari 302.30 fg/Hz ke 302.77 fg/Hz. Pada eksperimen deteksi virus, didapatkan hasil bahwa frekuensi resonansi bergeser ke nilai yang lebih kecil karena adanya virus yang menempel di permukaan mikrokantilever. Beberapa gumpalan virus berukuran 4-8 μm menyebabkan perubahan frekuensi resonansi sebesar 14 kHz, sedangkan gumpalan virus yang lebih kecil berukuran 400-600 nm menyebabkan perubahan frekuensi resonansi sebesar 2 kHz. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak obyek yang menempel pada permukaan mikrokantilever, maka perubahan frekuensi resonansi juga semakin besar. Kami juga melakukan simulasi dan komputasi sistem pegas-peredam menggunakan penyelesaian metode Runge-Kutta untuk menjelaskan mekanisme sensing pada sensor berbasis mikrokantilever ini. Dari hasil penelitian yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa sistem sensor berbasis mikrokantilever piezoresistif yang kami kembangkan memungkinkan untuk digunakan sebagai sensor lingkungan dan biologi.
Kata Kunci: mikrokantilever, piezoresistif, sensor, humiditas, virus
Download full text (click Here)
Kata Kunci: mikrokantilever, piezoresistif, sensor, humiditas, virus
Download full text (click Here)
Komentar
Posting Komentar