Pengujian Keseragaman Dan Keandalan Piezoelektrik Serat Nano Sebagai Alat Pembangkit Energi Skala Nano

Oleh :
Sholiehul Huda - I0408061 - Fak. Teknik

Nanogenerator (NG) Zinc oxide berbasis serat nano menjadi suatu pemanen listrik dari energi mekanik yang menjanjikan. Serat dapat disintesa dengan mudah oleh mesin electrospinning. Namun, durabilitas, repeatability dan reproducibility (R&R) adalah faktor utama yang perlu diselidiki untuk meminimalkan kegagalan produk dan untuk menentukan kelayakan produksi massal NG. Serat zinc oxide dihasilkan oleh mesin electrospinning dari larutan zinc asetate dan polyvinyl alcohol (PVA) pada debit 4 µL/menit kemudian disintering pada suhu 550 °C dengan laju pemanasan 240 °C/jam. Pada pembebanan 0,5 kg, voltase yang dihasilkan antara 203 mV- 220 mV. Pada variasi pembebanan didapat laju kegagalan cepat sebesar 1,08 x 10-4 mV/siklus pada pembebanan 1 kg – 1,5 kg dan laju kegagalan lambat pada 0,25 kg – 0,75 kg sebesar 0,26 x 10-4 mV/siklus. Keandalan tertinggi didapat pada 0,8 kg pada 14.321 siklus. Hasil difraksi sinar-X menunjukkan dengan semakin besar beban yang diterapkan maka diameter kristal akan semakin kecil. Selain itu dengan regangan yang besar maka voltase yang dihasillkan akan semakin besar. Selanjutnya, setiap 10 NG diuji oleh tiga operator yang terlatih dengan tiga kali pengulangan pada beban 0,5 kg. NG berbasis zinc oxide menghasilkan tegangan output maksimum mulai dari 203 mV hingga 217 mV. Nilai repeatability dan reprodubility dari NG adalah 26,98% menunjukkan bahwa NG masih dapat diterima untuk diproduksi secara massal. Nilai reprodubility yang relatif rendah ini disebabkan oleh operator, sehingga daftar checklist perlu dibuat lebih mudah dan sederhana untuk semua variabel yang dapat mempengaruhi kualitas serat.