Biomaterial Stainless Steel Dan Keramik 2 [PDF]

Citation preview

BIOMATERIAL STAINLESS STEEL DAN KERAMIK Dosen Pengampu: Dr. ZULNAZRI, S,Si, MT



Disusun Oleh: FARAH DIBA



190190004



SYAFIRA MUNAWARRAH



190190008



SADINDA ARAFAH



190190011



NUR SAKINAH



190190026



RATNA MAULIDA



190190029



KHAIRUNNISA



190190031



FITRIA AYUNITA



190190034



PROGRAM STUDI TEKNIK MATERIAL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH UNIVERSITAS MALIKUSSALEH 2020/2021 i



LEMBAR PENGESAHAN Makalah biomaterial dengan judul : biomaterial stainless steel dan keramik, diajukan untuk memenuhi syarat kuliah Biomaterial pada program studi Teknik Material. Disusun Oleh Nama : Nur sakinah Farah diba Sadinda arafah Syafira munawarrah Fitria ayunita Khairunnisa Ratna Maulida



Dosen Pembimbing



Dr. ZULNAZRI, S,Si, MT Nip : 0031127512



ii



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul biomaterial stainless steel dan keramik ini tepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan dari makalah ini adalah untuk memenuhi tugas dosen pada bidang studi/Biomaterial Selain itu, makalah ini juga bertujuan untuk menambah wawasan tentang Biomaterial bagi para pembaca dan juga bagi penulis. Kami mengucapkan terima kasih kepada bapak/ibu yang telah memberikan tugas ini sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan sesuai dengan bidang studi yang kami tekuni. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membagi sebagian pengetahuannya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini. Kami menyadari, makalah yang kami tulis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun akan kami nantikan demi kesempurnaan makalah ini.



Lhoksemawe, 28 juni 2021



Penulis



iii



DAFTAR ISI



LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii DAFTAR ISI .................................................................................................................... iv BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah .........................................................................................................1 1.3 Tujuan ...........................................................................................................................1 BAB II STUDI PUSTAKA ...............................................................................................2 2.1 Pengertian Stainless Stell ..............................................................................................2 2.2 Pengertian Keramik ......................................................................................................2 2.3 Biomaterial Logam ……………………………………………….…………………...4 2.4 Biomaterial Keramik .....................................................................................................6 2.5 Pemilihan Bahan Untuk Kedokteran ............................................................................7 BAB III METODOLOGI DAN HASIL ........................................................................10 3.1 Metodologi Penelitian .................................................................................................10 3.2 Hasil Penelitian ...........................................................................................................10 BAB IV PENUTUP .........................................................................................................12 4.1 Kesimpulan .................................................................................................................12 4.2 Saran ...........................................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................13



iv



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar belakang



Di Indonesia banyak bahan yang dapat dijadikan biomaterial, sehingga perlu adanya review untuk bahan biomaterial yang banyak di Indonesia sehingga nantinya dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian biomaterial berbahan baku dari Indonesia.Keramik adalah bahan anorganik yang pembuatannya dengan teknologi serbuk yang dipanaskan. Baru-baru ini keramik sering digunakan dalam biomaterial untuk membuat implan. Suh (1998) mengatakan bahan yang dipakai dalam keramik biomaterial adalah alumina (Al2O3) dan hidroxyapatite [Ca10(PO4)6(OH)2] Yuswono (2009) mengatakan proses pembuatan biokompatibel sulit karena ukurannya yang kecil, dan selanjutnya para peneliti LIPI akan membuat hip joint (engsel tulang pada paha). Tambunan dkk (2009), Suharno dan Kurniawan (2004) mengatakan bahan ferronickel banyak didaerah Pomala Sulawesi Tenggara, sehingga mereka melakukan pecobaan membuat stainless steel dengan menggunakan bahan baku tersebut. Hasil yang mereka dapatkan sama-sama kualitas stainless steelnya lebih rendah daripada stainless steel bahan baku impor. Mereka mengatakan kualitas turun karena impurity (pengotor) yang tinggi pada bahan baku lokal. Review dari Suh (1998) mengatakan bahan yang baik untuk biomaterial adalah stainless steel, keramik dan polymer. Review ini bertujuan untuk mengenal sifat bahan pengganti tulang yang bahannya banyak ditemukan di Indonesia sehingga menjadi wawasan untuk pembuatan tulang implant buatan indonesia. Di Indonesia banyak bahan yang dapat dijadikan biomaterial. Bahan baku ferrokrom untuk membuat stainless steel, alumina untuk keramik. Bahan stainless steel mempunyai kekuatan baik tetapi kurang bagus untuk jaringan dan keramik bahan yang rapuh tetapi cocok untuk jaringan. Diharapkan adanya penelitian lanjut untuk bahan komposit campuran keduanya. 1.2 Rumusan masalah 1. Apa itu Stainless Steel dan Keramik ? 2. Bagaimana pemilihan bahan di bidang kedokteran ? 3. Bagaimana pengaplikasian serta metode yang digunakan ? 4. Bagaimana metodologi dan hasil penelitiannya ? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui apa itu stainless steel dan keramik 2. Memahami bagaimana bahan yang baik di bidang kedokteran 3. Mengetahui pengaplikasian bahan didalam kedokteran 4. Memahami bagaimana metode pembuatan bahan material yang sesuai dengan dunia medis 1



BAB II STUDI PUSAKA



2.1 Pengertian stainless steel Stainless steel adalah bahan yang banyak digunakan dalam industri, terutama industri yang membuat implan tulang, bahan ini salah satu jenis baja yang tahan terhadap karat serta sifat mekanis yang baik. Industri cor di Indonesia masih menggunakan bahan-bahan impor umtuk membuat stainless steel ini. Bahan –bahan pembuat stainless steel adalah nikel murni, ferrokrom (Fe-Cr), ferromangan (Fe-Mg), ferromangan (Fe-Mn), ferrosilicon (Fe-Si), ferromolybden (Fe-Mo) dan scrap low carbon steel.



2.2 Pengertian Keramik Keramik adalah material non metal yang telah di kenal luas dan banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Pada umumnya keramik tahan terhadap temperatur yang tinggi, kekerasan yang sangat tinggi, massa jenis yang rendah dan mempunyai thermal konduktivitas yang rendah dari pada logam. Keburukan dari keramik adalah cacat (flaws), seperti retak (cracks), ruang hampa (voids), terperangkapnya kotoran/udara (inclusion). Dimana cacat ini akan mudah menyebar. Dimana dalam perkembangannya dapat digunakan untuk bidang kesehatan seperti dalam pencangkokan tulang atau jaringan lunak dalam tubuh manusia. Salah satu material keramik yang digunakan adalah Hydroaxyapatite (HAp). Di alam Hydroaxyapatite mudah dijumpai yaitu material ini berbentuk batu karang (coral). Dimana material ini mempunyai keuntungan dapat menyesuaikan keadaan pada tubuh (biocompatible). Disamping itu juga HAp, mempunyai kelemahan yaitu untuk fatik (fatigue), material ini tak mampu menahan beban bila material ini digunakan dalam bentuk yang besar (bulk) seperti dalam ilmu bedah tulang.



2



1.



Hydroaxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) Merupakan komponen kristalin utama pada fasa mineral tulang. Hydroxiapatite ini dapat membentuk ikatan fisik dengan tulang setelah di implankan ke dalam tubuh. Aplikasinya:   



Scaffolds for tissue growth Pengisi tulang yang rusak/cacat Coating pada metal implants



Material Hidroksiapatit dapat dihasilkan dari limbah cangkang telur dengan memanfaatkan kalsium dari kulit telur kemudian direaksikan dengan senyawa. 3 Telur ayam merupakan sumber protein, lemak, vitamin, mineral dan air. Putih dan kuning telur ayam mengandung banyak mineral seperti sulfur, magnesium dan sodium. Sedangkan kalsium (Ca) yang dibutuhkan dalam sintesis hidroksiapatit banyak terdapat di cangkang telur ayam berupa senyawa kalsium karbonat (CaCO3) yaitu sebesar 95%.13 Hidroksiapatit pada umumnya dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan biomaterial berupa tulang buatan dan gigi manusia. Hidroksiapatit dari kulit telur dapat dihasilkan setelah melakukan kalsinasi pada suhu 900˚C. Dalam pembuatan biomaterial rasio perbandingan antara kalsum fosfat (Ca/P) yang diijinkan adalah sebesar 1,67. 1.1.1 Sifat Mekanik Hidroaxipatite Terdapat banyak variasi sifat mekanik dari hidroksiapatit yang disintesis. Menurut beberapa para ahli sebagai berikut a) b)



c)



Jarco melaporkan hidroksiapatit padat memiliki rata –rata kekuatan tekan dan tarik masing masing adalah 917 Mpa dan 196 Mpa. Kato melaporkan hidroksiapatit memiliki kekuatan tekan 3000 kg/mm2 (294 Mpa), kekuatan tekuk 1500 kg/cm2 (147 Mpa) dan kekerasan Vickers 350 kg/mm2 (3,43 Gpa). Suchanek melaporkan bahwa hidroksiapatit padat memiliki kekuatan tekuk 38-250 Mpa,kekuatan tekan 120-900 Mpa.



1.1.2 Sifat Kimia Hidroaxypatite Hidroksiapatit memiliki sifat kimia yang penting yaitu biocompatible, bioaktif, dan bioresorbable. Biocompatible maksudnya material tersebut tidak menyebabkan reaksi 3



penolakan dari sistem kekebalan oleh tubuh manusia yang dianggap benda asing. Bioaktif adalah material yang dapat menimbulkan respon biologis antara implan dan jaringan. Bioresorbable material akan melarut sepanjang waktu (tanpa memperhatikan mekanisme yang menyebabkan pemindahan material) dan mengijinkan 3 jaringan yang baru terbentuk tumbuh pada sembarang permukaan. 1.1.3 Keuntungan dan kerugian menggunakan keramik base Hap untuk pengganti tulang. a) Keuntungan Ada beberapa keuntungan dalam penggunaan hidroaxyapatite bio aktif keramik base untuk menghasilkan material yang unggul. Keuntungan dari kenyamanan dalam tubuh(biocompartable) dari Hidroxyapatite adalah:  Cepat bersesuaian ke dalam tubuh manusia, saat bersamaan tubuh tidak merasakan apa- apa kalau ada benda asing didalamnya.  Hidroxyapatite mempunyai kemampuan pengikat ke tulang. b) Kerugian 



Tidak dapat digunakan untuk bentuk yang besar (bulk) khususnya beban Fatik (fatigue) karena tidak mampu menahan beban yang besar. Seperti dalam ilmu bedah tulang.  Sifat perekat antara pelapis kalsium pospate dan material cangkoknya sangat kurang / lemah. Manufaktur dari hydroxyapatite keramik Proses pelapisan adalah salah satu proses untuk membuat hydroxyapatite. Pelapisan adalah suatu proses yang sangat baik untuk mendapatkan sifat biocompatible untuk unsur yang dimiliki oleh sambungan tulang dengan keramik. 2.3 Biomaterial Logam Logam banyak digunakan secara baik untuk pengganti implan tulang yang mendapat pembebanan seperti di pinggul dan lutut berbentuk kawat, pin, sekrup dan pelat. Logam juga dipakai dalam katup jantung buatan dan pegangan pembuluh darah yang menyebabkan alat pacu jantung. Logam murni kadang digunakan biomaterial tetapi bnyak juga memakai paduan untuk memperbaiki sifat dari logam murni. Yang sering digunakan dalam biomaterial adalah stainless steel 316L, paduan kobalt dan kromium molybdenum, dan tintanium murni dan paduan tintanium. (Tabel 1). Pemilihan utama dari logam dan paduannya sebagai biomaterial adalah sifat mekanik yang sesuai dan ketahanan terhadap korosi dan harga yang layak. Dari keempat bahan logam yang disebutkan dalam Tabel 1 Stainless stell dipilih sebagai bahan pembuat bone implan karena mempunyai ketahanan korosi yang tinggi. Semua stainless steel mempunyai campuran kromium minimal 10,5 % berat. Menurut Alvarado, J. dkk (2003) manfaat dari stainless steel adalah:



4



a. Hambatan korosi tinggi, bahan ini dapat menghambat korosi tinggi baik di atmosfir maupun dalam lingkungan air. b. Tahan panas dan api, campuran paduan kromium dan nikel melindungi kekuatan stainless steel dari temperatur tinggi. c. Sehat, stainless steel mudah dibersihkan sehingga menjadi pilihan pertama untuk bahan yang kondisi sehat, hampir setiap alat yang berhubungan dengan kesehatan seperti rumah sakit, dapur, rumah jagal dan proses makanan menggunakan stainless steel. d. Penampilan baik, lapisan terang membuat perawatan yang mudah pada stainless steel. e. Keuntungan kekuatan pada berat, sifat keras yang dimiliki stainless steel sangat bagus pada pengerjaan dingin dan bentuk yang tipis. f. Mudah fabrikasi, dengan modern pembuatan baja stainless steel dapat mudah dipotong, las, bentuk, dimesin dan dibuat. g. Tahan dipukul, keuletan yag tinggi embuat stainless steel mampu pukul. h. Harga yang mahal. Ketika total ongkos dipertimbangkan, stainless stell sering menjadi opsi yang sedikit mahal. Alvarado, J. dkk (2003) mengatakan bahan stainless steel termasuk biocompatibility. Penambahan bahan nikel pada struktur austenite berpontensial melepaskan Ni2+, Cr3+ dan Cr6+ dalam body stainless steel yang terbatas pada alat ortopedi. Bahan stainless steel yang sering digunakan untuk implikasi biomaterial adaalah stanless steel 316L. Komposisi kimia dari bahan ini disajikan dalam Tabel 1.



1. Sifat Mekanik Biomaterial Logam Sifat mekanik sangat penting saat merancang bahan pengganti tulang yang mendapat beban dari luar. Kekuatan tarik dan kelelahan dari logam dapat dibandingkan dengan keramik dan polimer, sehingga logam dipilih sebagai pengganti tulang yang meyangga beban kerena sifatnya mekaniknya. Beberapa sifat mekanik logam tersaji dalam Tabel 2. Sifat mekanik logam ini lebih besar tujuh kali dibandingkan dengan tulang biasa sehingga dapat diandalkan segagai tulang peyangga beban. Tetapi komposit logam yang homogen menyebabkan tegangan yang tidak sama dengan tulang lain, sehingga dapat menghilangkan 5



rangsangan mekanik yang depelukan untuk menjaga keseimbangan. Sifat mekanik logam tidak hanya ditentukan oleh jenis logam tapi proses pembuatan logam juga mempengaruhi sifat mekanik dari logam. Pengerjaan logam seperti pengerjaan dingin, pengerjaan panas, forging, rolling logam yang menghasilkan deformasi membuat logam lebih kuat dan lebih keras. Terlebih lagi kekuatan logam yang lebih kuat dan lebih keras tersebut dibarengi dengan penurunan sifat ulet dan lebih medah reaktif sifat kimianya.



2.4 Biomaterial Keramik Keramik digunakan sebagai bahan pembuat sambungan tulang. Menurut Hench (1991) keramik adalah bahan yang tahan terhadap mikroba, tidak merusak jaringan tubuh. Bahan keramik dan kaca sudah lama digunakan dalam industri kesehatan seperti tempat obat Menurut Suh (1998) keramik merupakan bahan dengan kekuatan dan kekerasan yang tinggi sehingga tahan terhadap keausan. Bahan ini mempunyai kelemahan yaitu mudah pecah karena sangat rapuh. Keramik sering didefinisikan bahan molekul Kristal yang teratur, hal ini cukup untuk menjadi pertimbangan dalam pengguanan keramik dalam biomaterial, apalagi dengan strukturnya yang teratur tidak merusak jaringan tubuh. Bahan keramik yang direkomendasikan untuk bahan biomekanik disebutkan dalam Table 3. Pada tahun 1960an pengggunaan keramik pada kedokteran mulai dikenalkan sebagai biokeramik. Bahan ini umumnya pada tekanan tinggi mempunyai kekuatan tarik rendah dan kerapuhan yang tinggi, tapi keramik monokristalin menunjukkan kerapuhan yang berkurang dan meningkatkan kekuatan tarik. Permukaan alumina dilapisi lapisan air tipis akibat hidrofisitas tinggi terhadap jaringan sekitarnya. Lapisan tipis ini juga bersifat pelumas, tetapi kerapuhan juga masih sebagai masalah (Suh, 1998).



6



1. Sifat Mekanik Keramik Kelemahan utama dari keramik dan kaca untuk bahan implant tulang adalah kerapuhan yang tinggi dan kekuatan tarik yang rendah. Hal ini dapat dilih pada Tabel 4. Bahan keramik dan kaca punya kekuatan sendiri ketika dikompresi tetapi masih rendah kekuatannya saat di tarik maupun di bending. Diantara biokeramik lainnya alumina direkomendasikan yang mempunyai kekuatan tarik paling baik tetapi masih kalah dibandingkan biomaterial metalik. Alumina mempunyai sifat menguntungkan dengan mempunyai sifat koefisien gesek rendah dan tingkat keausan. karena sifat ini, alumina telah digunakan sebagai permukaan bantalan dalam penggantian sendi (Dee, et. al. 2002). Sifat mekanik kalsium fosfat dan bioaktif kaca tidak cocok dengan implant bantalan. Hidroksiapatit telah digunakan pada pengisi cacat tulang pada lokasi yang bebas dari pembebannan (sebagai contoh tulang hidung atau tulang telinga tengah). Selain itu hidroksiapatit juga telah digunakan sebagai pengisi gigi yang keropos atau berlubang. Tetapi pada kasusnya untuk tulang yang kena pembebanan dipakai pengganti logam sebagai implant tulang.



2.5 Pemilihan bahan untuk kedokteran Bahan untuk biomedical dari logam dan keramik telah diketahui. Masing-masing mempunyai keunggulan dan kelemahan masingmasing. Pemilihan bahan untuk implant tulang disesuaikan dengan sifat mekanik dan kegunaan bahan. Contoh stainless steel direkomendasikan untuk tulang yang menahan beban tapi gerakan gesekan tidak terlalu banyak seperti lutut. Sedangkan keramik untuk tulang sendi yang bergesekan banyak seperti sambungan tulang pinggul. Dilihat dari sifat mekanik kedua bahan dapat diharapkan penyusunan bahan komposit terdiri dari logam dan keramik sehingga saling melengkapi keduanya. 1. Pengaplikasian serta metode yang digunakan Berdasarkan data Badan Pusat Statistik Nasional (2015) jumlah kecelakaan yang terjadi di Indonesia pada tahun 2007 sebanyak 49553 kecelakaan, dan terus meningkat setiap tahunnya yaitu 59164 kecelakaan pada tahun 2008, 62960 kasus pada tahun 2009, 66488 kasus pada tahun 2010, 108696 dan 117949 kasuspada tahun 2011 dan 2012, dimana patah tulang merupakan salah satu kasus yang paling banyak terjadi dalam kecelakaan. Kasus patah tulang juga dapat terjadi akibat osteoporosis. Tingginya angka kasus patah tulang menyebabkan tingginya kebutuhan akan implan tulang. Hidroksiapatit telah 7



diketahui sebagai material pengganti yang baik untuk implan tulang dan gigi dalam dunia kesehatan disebabkan karena kemiripan sifat kimia dan biologinya dengan jaringan tulang manusia. Meskipun demikian hidroksiapatit memiliki kekuatan mekanik yang kurang baik sehingga kurang cocokdigunakan sebagai pengganti tulang yang menopang bagian tubuh yang berat. Metal atau logam merupakan suatu material yang memiliki kriteria mekanik yang kuat dan mampu menahan berat tubuh jika digunakan sebagai material pengganti tulang. Akan tetapi sifat kimia dan biologi dari logam tidak sesuai dengan jaringan tulang manusia sehingga menghasilkan ketidakstabilan implan [Rad dkk, 2014]. Hidroksiapatit memiliki sifat mekanik yang kurang baik sehingga digunakan sebagai pelapis (coating) pada permukaan material logam untuk mengkombinasikan kekuatan dan kekerasan permukaan logam dengan sifat bioactive dari hidroksiapatit. “Penggunaan hidroksiapatit sebagai coating juga dapat meningkatkan ketahanan logam terhadap korosi dan kemampuan mengikat implant terhadap jaringan tulang [Rad dkk, 2014]”. Pembuatan coating hidroksiapatit dapat dilakukan dengan berbagai metode deposisi seperti thermal spraying, sputtering, electrophoretic deposition, dan dip coating. Metode dip coating merupakan metode deposisi yang memiliki kelebihan seperti biaya yang murah dan prosesnya yang sederhana. Selain itu metode ini juga dapat digunakan untuk melapisi substrat dengan bentuk yang kompleks. Berdasarkan kelebihan tersebut maka metode dip coating dipilih sebagai metode deposisi dalam pelapisan hidroksiapatit pada logam stainless steel. Beberapa teknik pelapisan dalam pembuatan hydroxyapatite dapat dilihat pada tabel berikut



:



8



Sagu merupakan tanaman tropis yang banyak tumbuh di Indonesia. Pemanfaatan sagu dalam bentuk pati selama ini terbatas hanya sebagai bahan pangan. Menurut Belitz (2009) sagu dapat dimanfaatkan sebagai binder, thickener, dan stabilizer. Sehingga pada penelitian ini sagu dimanfaatkan sebagai binder dalam proses pelapisan hidroksiapatit pada stainless steel 316L.



9



BAB III METODOLOGI & HASIL 3.1



Metodologi Penelitian



1.



Bahan dan Alat yang digunakan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah a. Hidroksiapatit b. Sagu sebagai binder, c. Akuades sebagai pelarut, dan d. Aseton untuk membersihkan stainless steel 316L 2.



Alat-alat yang digunakan Alat-alat yang digunakan antara lain : a. dip coating unit b. furnace yang berfungsi untuk sintering sampel c. stopwatch untuk mengukur lama pencelupan d. kertas amplas, gelas kimia, timbangan, dan magnetic stirrer yang digunakan untuk persiapan suspensi dan substrat. 3.



Prosedur Penelitian a. Persiapan Suspensi Hidroksiapatit ditimbang sebanyak 10 gram dan dimasukkan ke dalam gelas kimia. Kemudian ditambahkan akuades sebanyak 20 gram, serta sagu yang telah ditimbang sebanyak 1; 1,25 dan 1,5 gram. Larutan diaduk dengan magnetic stirrer selama 16, 20 dan 24 jam. b. Persiapan Substrat Stainless steel 316L dipotong dengan ukuran 2 x 3 cm, kemudian di amplas. Stainless steel yang telah di amplas disterilkan dengan cara direndam dalam aseton selama 15 menit, setelah itu dibilas menggunakan akuades. Substrat kemudian dikeringkan menggunakan oven dengan temperatur 80 ºC selama 10 menit. c. Proses Pelapisan Substrat yang telah disterilkan dicelupkan kedalam suspensi selama 20 detik, dan dilakukan 1 kali pencelupan. Substrat yang telah dilapisi hidroksiapatit kemudian dikeringkan dengan suhu 110 ºC selama 30 menit, kemudian disinterring dengan temperatur 800 ºC selama 1 jam. d. Karakterisasi Karakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan untuk mengetahui ketebalan lapisan hidroksiapatit dan keadaan permukaan lapisan. X-ray diffraction (XRD) bertujuan untuk melihat senyawa kimia yang terdeposisi pada substrat, sedangkan Autograph digunakan untuk mengetahui shear strength dari coating hidroksiapatit yang dihasilkan.



10



3.2



Hasil Penelitian Rasio binder yang digunakan berpengaruh terhadap coating yang dihasilkan. Gambar dibawah merupakan hasil SEM permukaan coating pada berbagai rasio binder.



Gambar. Hasil SEM Permukaan Coating pada Pengadukan 24 jam dan Rasio Binder:HA:Akuades (a) 1,5:10:20, (b) 1:10:20.



Rongga pada permukaan coating terlihat semakin banyak pada rasio binder yang lebih banyak. Rongga pada permukaan lapisan tersebut merupakan hasil dari binder yang habis terbakar dan menyebabkan dispersi partikel tidak terjadi secara maksimal, sehingga menyebabkan partikel dalam suspense mengalami agglomerasi.



Gambar 4. Tampak Lintang Coating pada Rasio Binder:HA:Akuades 1,25:10:20 dan Pengadukan (a)16 jam, (b)20 jam, dan (c)24 jam.



Gambar disamping merupakan tampak lintang dari stainless steel 316L yang telah dilapisi hidroksiapatit menggunakan rasio binder:HA:akuades 1,25:10:20 pada berbagai variasi waktu pengadukan, yaitu16 jam, 20 jam, dan 24 jam. Pada waktu pengadukan 16 jam diperoleh lapisan dengan ketebalan sekitar 35 μm dan mengalami peningkatan menjadi 77 μm pada waktu pengadukan 20 jam. Akan tetapi ketebalan lapisan kembali mengalami penurunan pada waktu pengadukan 24 jam yaitu sekitar 60 μm. Semakin lama waktu pengadukan maka partikel dalam suspensi akan semakin terdispersi, dan menghasilkan suspensi yang lebih stabil sehingga ketebalan coating yang diperoleh akan semakin tinggi. Akan tetapi dengan bertambahnya waktu pengadukan partikel mengalami aglomerasi dan menyebabkan partikel tidak terdispersi secara maksimal dan menghasilkan coating yang lebih tipis.



11



BAB IV PENUTUP



4.1. Kesimpulan Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa logam stainless steel merupakan bahan bagus untuk tulang karena sifat mekanik tetapi kurang cocok untuk jaringan. Keramik juga bahan yang bagus untuk tulang karena sifatnya yang pas untuk jaringan tetapi bahan ini rapuh sehingga tidak boleh kena benturan. Diharapkan muncul bahan komposit penggabungan dari keduanya sehingga saling melengkapi 4.2 Saran Di Indonesia banyak bahan yang dapat dijadikan biomaterial. Pemanfaatan material, seharusnya dapat dimanfaatkan lebih banyak lagi, dengn pengujian mekanik yang sesuai, sehingga dapat di manfaatkan lebih banyak. Kemudian untuk penelitian yang akan dilakukan berikutnya dapat dipusatkan bagaimana cara untuk mengurangi resiko kerapuhan pada bahan, terutama bahan keramik yang bersifat getas, contohnya pada salah satu jenis bahan keramik yaitu Hydroaxyapatite (Hap) mempunyai kelemahan yaitu untuk fatik (fatigue). Material ini tek mampu menahan beban bila material ini digunakan dalam bentuk yang besar (bulk) seperti dalam ilmu bedah tulang.



12



DAFTAR PUSTAKA Alvarado, J., Maldonado, R., Marxuach, J., and Otero, R., 2003, Biomechanics of Hip and Knee Prostheses, Aplication of Engeneering Mechanics in Medicine, GED, University of Puerto Rico Mayaguez Dee, K.C.,Puleo, D.A., Tos, R.B., 2002, Biomedical engineering, Wiley and sons, New York. Hench, L. L., 1991, Bioceramics: From Concept to Clinic, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 74, No. 7, pp 1487-1510 Suh, H., 1998, Recent Advance in Biomaterials, Yonsei Medical Journal, Vol 39, no 2, pp 87-96 Suharno, B. Dan Kurniawan, K., 2005, Studi Perbandingan Ketahanan Korosi dan Struktur Mikro Baja COR CF8M (SS316) Yang Dibuat Dengan Feronikel Lokal dan Nikel Impor, Jurnal Teknologi, Edisi no.1 Tahun XIX, Hal 26-37 Tambunan, B., Jujur, I.N., Kozin, M., dan Sulaikan, H.P., 2009, Hasil Uji Mekanis Material Stainless Steel SS316L Berbasis Bahan Baku Lokal Untuk Aplikasi Pada Implant/ Tulang Buatan, Seminar on Aplication and Research in Industrial Technology, SMART, Yogyakarta, Hal D056D061 Yuswono, 2009, Teknologi Implan Tulang Antikarat, http://www.lipi.go.id/ www.cgi?berita&1263599244&&2009&103 6 1. Waode. H, Nurlaela R, Dahlang T.PEMBUATAN DAN PENGUJIAN SIFAT MEKANIK GIGI TIRUAN BERBAHAN KERAMIK DAN HIDROKSIAPATIT DARI CANGKANG TELUR. Univ Hasanudin Makasar 2. Riezka. R, Dwi, A., Ediman. G.2005.Preparasi dan Karakterisasi Keramik Silika (SiO2) Sekam Padi dengan Suhu Kasinasi 800oC - 1000Oc. Universitas Lampung. 3. Fatahul. A, Eka, S.M.,2009. KERAMIK (ADVANCECERAMICS) SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF DI BIDANG KESEHATAN. Politeknik Negeri Sriwijaya



4. Putri, H.H., Ahmad F., Amun, A.2016.PELAPISAN HIDROKSIAPATIT PADA STAINLESS STEEL 316L MENGGUNAKAN METODE DIP COATING DENGAN VARIASI RASIO BINDER PATI SAGU DAN WAKTU PENGADUKAN.Universitas Riau



13



14