Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAK3D Printing belakangan ini telah menjadi salah satu pilihan terbaik untuk memanufaktur suatu produk karena kemampuannya untuk menghasilkan bentuk yang kompleks dengan biaya yang tergolong murah. Selain itu, pemilihan material dalam proses manufaktur merupakan proses penting yang harus dilaksanakan. Dengan memadukan Thermoplastic Polyurethane (TPU) dan Polylactic Acid (PLA) filamen, diharapkan dapat menghasilkan material baru dengan properti yang lebih tinggi dibandingkan material aslinya. Kedua material ini tergolong sebagai material yang biodegradable dan biocompatible yang aman saat berhubungan langsung dengan makhluk hidup. Dibandingkan dengan Polylactic Acid, Thermoplastic Polyurethane memiliki elongation at break yang lebih tinggi. Jadi, dengan menggabungkan dua material ini menggunakan struktur komposit untuk metode 3D Printing yaitu sistem penguncian dengan mencetak material sisi demi sisi, material baru akan dihasilkan. Komposisi TPU dan PLA adalah TPU/PLA: 10%/90%; TPU/PLA: 20%/80%; TPU/PLA: 30%/70%; TPU/PLA: 35%/75%, TPU/PLA: 40%/60% secara berurutan. Properti mekanik dari material ini dinilai dari uji Tarik. Hasilnya adalah, Kekuatan Tarik: 45.42033 MPa, 44.73766 MPa, 50.03833 MPa, 48.7633 MPa, dan 51.0130 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Elongasi: 18.71%, 16.33%, 17.06%, 16.93%, dan 17.09% untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Modulus Elastisitas: 421.88 MPa, 420.19 MPa, 485.23 MPa, 462.22 MPa, dan 495.22 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, berurutan. Kekuatan Yield: 44.81 MPa, 44.73 MPa, 50.03 MPa, 45.35 MPa, and 50.43 MPa untuk 10%, 20%, 30%, 35%, dan 40% matrix material, berurutan.

---

ABSTRACT

3D Printing has become one of the best choices for manufacturing a product lately, due to its ability to produce a complex shape with an approximately low cost needed. On the other hand, material selection is always be an important step before doing any manufacturing process. By combining Thermoplastic Polyurethane and Polylactic Acid filament new material with higher properties than the original material is expected and can be one of the best choices of material to produce a medical related product. Both of these material are considered as a biodegradable and biocompatible material that is safe in contact with living issues. Thermoplastic Polyurethane has a higher elongation at break in compare to Polylactic Acid. So by combining these two material using a composite structure for 3D printing method which is the interlocking printing system by printing two different material side by side, a new material is produced. The Thermoplastic Polyurethane compositions are TPU/PLA: 10%/90%, TPU/PLA: 20%/80%, TPU/PLA: 30%/70%, TPU/PLA: 35%/75%, TPU/PLA: 40%/60% respectively. The mechanical properties of this new material were assessed by a tensile test. The results are Ultimate Tensile Strength 45.42033 MPa, 44.73766 MPa, 50.03833 MPa, 48.7633 MPa, and 51.0130 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Elongation at Break: 18.71%, 16.33%, 17.06%, 16.93%, and 17.09% for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Elastic Modulus: 421.88 MPa, 420.19 MPa, 485.23 MPa, 462.22 MPa, and 495.22 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively. Yield Strength: 44.81 MPa, 44.73 MPa, 50.03 MPa, 45.35 MPa, and 50.43 MPa for 10%, 20%, 30%, 35%, and 40% matrix material, respectively."

"Pada penelitian ini, produk komposit dibuat dari bahan ramah lingkungan yang bisa terdegradasi secara alami baik serat maupun matriknya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dan performa biokomposit rami/PLA sebagai alternatif material untuk panel interior otomotif. Pembuatan Panel komposit menggunakan proses compression molding. PLA yang digunakan adalah filamen 3D printer PLA. Pengujian tensile serat rami dan PLA dilakukan untuk mengetahui nilai kekuatan sebagai dasar perhitungan prediksi kekuatan panel komposit. Pengujian tensile serat rami mengacu standard ASTM D2256, untuk material PLA mengacu standard ASTM D638, sedangkan ASTM D3039 digunakan untuk tensile panel komposit. Hasil perhitungan kekuatan panel komposit dibandingkan dengan hasil eksperimen untuk mengetahui tingkat keberhasilan eksperimen. Dari 3 variasi fraksi volum serat (vf) bisa dilihat bahwa semakin besar fraksi volume serat semakin tinggi kekuatan mekaniknya. Untuk mengetahui performa panel komposit rami/PLA, dilakukan beberapa pengujian sesuai standard GMW 14444 dan GMW 14652. Pengujian yang dilakukan untuk panel interior otomotif yaitu pengujian flammability, colorfastness to artificial weathering, flexural dan impact resistance. Dari hasil pengujian flammability, panel komposit rami/PLA memiliki performa yang bagus yaitu burn rate sebesar 4,33 mm/menit (maksimum 100 mm/menit). Hasil Pengujian colorfastness to artificial weathering menunjukkan hasil yang baik yaitu perubahan warna (ΔE) sebesar 2,07 (maksimum 3). Hasil pengujian flexural didapat nilai modulus sebesar 2999 MPa (minimum 2000 MPa). Dari hasil pengujian impact resistance panel komposit mampu menahan beban impak sebesar 0,9 Joule seperti yang disyaratkan. Dari hasil pengujian performa panel komposit bisa dilihat bahwa panel komposit rami/PLA bisa digunakan sebagai alternatif panel interior otomotif sesuai standard GWM 14444 dan GMW 14652

---

In this study, composite products were made from environmental friendly materials that can be degraded naturally both fiber and its matrix. This study aims to know the characteristics and performance of ramie/PLA biocomposites as an alternatif material for automotive interior panels. Making composite panels using a compression molding. The PLA used is a PLA 3D printer filament. Ramie fiber and PLA tensile testing is performed to determine the strength value as a basis for calculating the strength prediction of composite panels. ASTM D2256 standard was used to tensile test for ramie fiber and PLA material ASTM D638 standard was used, while for composite panels tensile testing based on ASTM D3039 standard. The results of the calculation of the strength of the composite panel are compared with the results of the experiment to find out the success rate of the experiment. From 3 variations of fiber volume fraction (vf) it can be seen that the greater the fiber volume fraction the higher the mechanical strength. The performance of ramie/PLA composite panels using several tests were carried out according to GMW 14444 and GMW 14652. The tests conducted for automotive interior panels were flammability, colorfastness to artificial weathering, flexural and impact resistance tests. The results of flammability testing show that the ramie/PLA composite panel has a good performance that is the burn rate of 4.33 mm/minute (maximum 100 mm/minute). The colorfastness to artificial weathering test show good results, which the color change (ΔE) of 2.07 (maximum 3). Flexural test results obtained a modulus of 2999 MPa (minimum 2000 MPa). The results of impact resistance test for composite panel is able to withstand a load of 0.9 Joules as a requirement. The results of the composite panel performance testing showed the composite panel ramie/PLA can be used as an alternative interior panel according to 14444 and GMW 14652 standards."

"Penelitian tentang material komposit yang diperkuat serat alami telah mendapatkan urgensi dalam beberapa dekade terakhir, terutama untuk menghasilkan produk mekanis yang lebih baik sambil memahami perilaku mekanisnya melalui pembebanan siklik dan multiaksial yang kompleks. Oleh karena itu, penelitian ini dikhususkan untuk merekayasa dan mengembangkan proses preparasi dan proses manufaktur serta mengarakterisasi perilaku mekanik multiaksial dari prepreg komposit asam polilaktat yang diperkuat serat rami. Proses preparasi dan proses manufaktur telah dilakukan melalui tiga stase rekayasa dan pengembangan: Alpha, Beta, dan Gamma. Prosedur, tujuan, dan hasil terperinci dari setiap stase telah ditampilkan. Beberapa jenis spesimen juga telah dipreparasi untuk diuji melalui pembebanan aksial maupun multiaksial. Uji statis dan fatig telah dilakukan pada arah longitudinal dan transversal dari spesimen prepreg asam polilaktat yang diperkuat serat rami dengan menggunakan sebuah perangkat Arcan yang dimodifikasi untuk meniru kondisi tegangan tarik-geser biaksial pada spesimen. Kerusakan pada spesimen yang gagal juga telah diamati dengan menggunakan mikroskop digital dan modul SEM. Data eksperimental kemudian dibandingkan dengan data prediksi dari perhitungan amplop kegagalan Empiris, Semi-empiris, dan Quasi-eksperimental dengan menggunakan kriteria kegagalan konvensional, yaitu tegangan maksimum, Tsai-Hill, Hashin, dan Tsai-Wu. Kriteria Tsai-Hill dan Hashin memberikan hasil prediksi yang lebih baik karena perhitungannya yang berbeda untuk setiap kuadran pembebanan. Setelah melalui pembebanan dinamis, material memiliki kekuatan fatig sebesar 36-40% dari kekuatan ultimat untuk lamina dan sebesar 42-55% dari kekuatan ultimat untuk laminasi yang mana diperoleh pada sekitar 106 siklus sebagaimana kurva S-N melandai untuk setiap pembebanan berdasarkan rasio biaksial.

---

Research on natural fiber-reinforced composite materials has gained urgency in the last decades, especially in producing a better mechanical product while understanding its mechanical behavior through complex cyclic and multiaxial loading. Thus, this work is devoted to engineer the preparation and manufacturing process and characterize the multiaxial mechanical behavior of a novel ramie fiber-reinforced polylactic-acid composite prepreg. The preparation and manufacturing processes have been carried out through three engineering and developing phases: Alpha, Beta, and Gamma. The detailed procedures, aims, and results of each stage are presented. Various specimen types have also been prepared to be subjected to axial and or multiaxial loading. Static and fatigue tests were performed on the longitudinal (warp) and transversal (weft) direction of the ramie fiber-reinforced polylactic-acid prepreg specimen using a novel modified Arcan fixture to mimic the biaxial tensile-shear stress state on the specimen. The damage on failed specimens has also been observed on a digital microscope and a SEM module. The experimental data are then compared to the predictive data from empirical, semi-empirical, and quasi-experimental calculation of failure envelopes using known failure criteria, e.g., maximum stresses, Tsai-Hill’s, Hashin’s, and Tsai-Wu’s. The Tsai-Hill and Hashin criteria yield a better predictive result due to their distinctive computation for each loading quadrant. During the dynamic loading, the material had its fatigue strength at 36-40% of the ultimate strength for lamina and at 42-55% of the ultimate strength for the quasi-isotropic laminate, obtained around 106 cycles as the S-N curve flattened for each loading based on the biaxial ratio."

"Urgensi akan permasalahan limbah makin meningkat. Salah satu limbah yang paling sulit di olah adalah limbah plastik, maka kebutuhan akan plastik yang dapat di degradasi secara cepat menjadi salah satu alternatif solusi untuk permasalahan tersebut. Material berbahan dasar organik seperti serat ijuk dan polylactic acid mulai di kembangkan. Akan tetapi perbedaan sifat permukaan kedua bahan tersebut menimbulkan masalah apabila di padukan. Untuk mengatasi masalah kompatibilitas tersebut dibutuhkan perlakuan alkalinisasi pada kedua bahan tersebut. Alkalinisasi dilakukan dengan larutan NaOH 0,25 M dan 0.5 M selama 6 jam ,8 jam, dan 10 jam di harapkan dapat meingkatkan kompatibilitas antar 2 bahan tersebut. Kompatibiltas dapat di tunjukan melalui sifat mekanis material komposit tersebut. Mencari fraksi volum serat yang optimal menjadi suatu hal yang harus di lakukan karena dapat berpotensi menimbulkan void. Maka fraksi volume 5%, 7,5%, dan 10% menjadi variabel dalam penentuan fraksi volume yang optimal.

---

Nowadays the urgency of the waste problem is increasing. One of the most difficult waste to be processed is plastic waste, the idea of plastic that can be degraded quickly become one of alternative solutions to these problems. materials such as organic fibers and polylactic acid bio-polymer begin to develop. However, differences in the surface properties of the two materials is become a problem to be solved. To overcome the compatibility issues, Fibers need alkalinization treatment on both of the materials.

Alkalinization performed with NaOH solution 0.25 M and 0.5 M for 6 hours, 8 hours, and 10 hours are expected to boost the compatibility of surface properties between two materials. Good compatibility can be indicated through the mechanical properties of the composite material. Searching for the optimal fiber volume fraction becomes a thing that should be done because it can potentially resulting voids in the microstructure. Then the volume fraction of 5%, 7.5%, and 10% are the variables to determine the optimal volume fraction of the composite."

"This book presents a selection of papers on advanced technologies for 3D printing and additive manufacturing, and demonstrates how these technologies have changed the face of direct, digital technologies for the rapid production of models, prototypes and patterns. Because of their wide range of applications, 3D printing and additive manufacturing technologies have sparked a powerful new industrial revolution in the field of manufacturing. The evolution of 3D printing and additive manufacturing technologies has changed design, engineering and manufacturing processes across such diverse industries as consumer products, aerospace, medical devices and automotive engineering. This book will help designers, R&D personnel, and practicing engineers grasp the latest developments in the field of 3D Printing and Additive Manufacturing. "

"Spondilitis tuberkulosis (TB) adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh kuman Mycobacterium tuberculosis yang menyerang tulang belakang. Berdasarkan aturan WHO, pemberian multi-obat anti-tuberkulosis dalam jangka waktu 6 bulan dibutuhkan untuk mengobati tuberkulosis tulang. Kombinasi empat macam obat biasanya menggunakan isoniazid, rifampisin pirazinamid, dan etambutol. Pemberian obat melalui oral dalam jangka waktu yang lama dapat menjadi tidak efektif karena kemampuan obat yang tidak memadai untuk mencapai target, tingkat toksisitas obat yang tinggi dan ketidakpatuhan pasien untuk meminum obat dalam durasi pengobatan yang lama. Pada penelitian ini dilakukan modifikasi pada hidrogel padat PVA yang dimuati obat anti tuberkulosis dengan menyalutnya dengan senyawa PLGA dan PLA sehingga membentuk sistem pelepasan lambat. Hidrogel PVA dipreparasi dengan menggunakan metode freeze-thaw dan pelapisan hydrogel dengan PLGA/PLA dilakukan dengan menggunakan metode dip-coating.Hasil karakterisasi dengan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan hidrogel terlapis PLGA/PLA memiliki permukaan yang lebih halus seperti tanpa pori jika dibandingkan dengan hidrogel tanpa pelapis. Semakin besar rasio konten LA dalam polimer pelapis, maka permukaan akan semakin halus. Hasil uji rilis in vitro dalam larutan PBS pH 7,4 menunjukkan pelapisan PLGA/PLA mampu memperlambat laju rilis obat antituberkulosis. Pada sistem PVA-obat dengan loading obat 20% yang dilapisi PLGA dan PLA, rilis obat pada 28 hari berturut-turut adalah 72 dan 61% untuk pirazinamid, 72 dan 43% untuk etambutol, dan 66 dan 25% untuk isoniazid. Pada sistem PVA -obat rifampisin yang bersifat hidrofobik dengan loading obat 20% , rilisnya pada 28 hari berturut-turut adalah 4 dan 4%. Hasil ini menunjukkan bahwa semakin banyak PLA digunakan untuk melapisi hidrogel PVA semakin lambat obat tersebut dilepaskan pada rentang pengamatan 28 hari. Dengan demikian formulasi hidrogel PVA-obat dengan pelapis PLA berpotensi digunakan sebagai sistem penghantar dalam bentuk implan untuk melepaskan obat anti-tuberkulosis dalam rentang waktu lama.

---

Spondilitis Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused by Mycobacterium tuberculosis which attacks the spine. Under WHO rules, the provision of multi-drug anti-tuberculosis within a period of 6 months is needed to treat bone tuberculosis. The combination of four types of drugs usually uses isoniazid, pyrazinamide rifampicin, and ethambutol. Prolonged oral administration of drugs can be ineffective due to the inadequate ability of the drug to reach the target, high drug toxicity and patient noncompliance with taking the drug for long duration of treatment. In this study, modifications were made to the solid PVA hydrogels loaded with anti-tuberculosis drugs by coating them with PLGA and PLA compounds to form a slow release system. Hydrogel PVA was prepared using the freeze-thaw method and hydrogel coating with PLGA / PLA was carried out using the dip-coating method. The results of the characterization by Scanning Electron Microscope (SEM) show that PLGA and PLA coated hydrogels have a smoother, non-porous surface compared to uncoated hydrogels. The greater the ratio of LA content in coating polymers, the more smooth the surface will be.

The results of the in vitro release test in PBS solution pH 7.4 showed PLGA / PLA coating was able to slow the rate of release of antituberculosis drugs. In the PVA-drug system with 20% drug loading coated with PLGA and PLA, drug release on 28 days was 72 and 61% for pyrazinamide, 72 and 43% for ethambutol, and 66 and 25% for isoniazid. In the PVA-rifampicin treatment system that is hydrophobic with a drug loading of 20%, its release on 14 consecutive days is 4 and 4%. These results indicate that the more PLA is used to coat the PVA hydrogel the slower the drug is released in the 28-days observation range. Thus the PVA-drug hydrogel formulation with PLA coatings has the potential to be used as an implant delivery system to release anti-tuberculosis drugs in the long term."

"

Laminoplasti merupakan teknik dekompresi medulla spinalis dengan rekonstruksi lamina. Beberapa teknik telah diusulkan untuk mengisi defek lamina dengan menggunakan spacer. Perancah dirancang tiga dimensi sebagai pengisi celah/spacer untuk mengurangi potensi penolakan jaringan atau transmisi penyakit seperti pada penggunaan allograft serta mengurangi morbiditas yang ditimbulkan akibat pengambilan donor jaringan dari tempat lain di tubuh pasien (autograft). Penelitian pendahuluan telah dilakukan oleh peneliti dengan hasil perancah dari PLA terbukti biokompatibel secara invitro. Penelitian ini bertujuan untuk melanjutkan uji biokompatibilitas in vivo pada perancah PLA dan mengetahui pengaruh terhadap penambahan injeksi HA/Alginat serta seeding sel punca mesenkimal (SPM). Penelitian ini merupakan studi eksperimental dengan desain pre-test dan post-test control group untuk mengetahui efek aplikasi dari perancah menggunakan uji biokompatibilitas perancah in vivo pada hewan coba. Model laminoplasti dibuat pada 15 kelinci yang dibagi menjadi 5 kelompok berdasarkan jenis perancah yang dipakai untuk mengisi defek laminoplasti: Autograft, PLA, PLA+HA/alginat, PLA+ SPM, PLA+HA/Alginat+SPM. Secara umum tidak ditemui tanda inflamasi (derajat 1) pada sebagian besar sampel (47%) serta tidak ada sampel (0%) dengan area nekrosis (derajat 5). Penilaian mikroarsitektur perancah dengan Scanning Electrone Microscope menunjukkan integrasi jaringan yang baik ke dalam perancah. Tidak ada perbedaan bermakna pada hasil penilaian mikroskopis histopatologi dan mikrostruktur antara kelima kelompok. Hal ini menunjukan perancah sintetis sama baiknya dengan penggunaan autograft dan dapat direkomendasikan untuk penelitian translasional ke manusia agar seterusnya dapat diaplikasikan sebagai biomaterial yang biokompatibel untuk mengisi defek tulang.

 

Kata Kunci:  Perancah, PLA, Sel Punca Mesenkimal, Laminoplasti, Biokompatibilitas

 

---

Laminoplasty is a spinal decompression technique by lamina reconstruction. Several techniques have been proposed to fill the bone gap and maintaining widened canal by using spacers.  A 3-dimensional perancah is used as spacer to reduce the potential for tissue rejection or disease transmission as in the use of allograft and reduce the risk of donor site morbidity as seen in autograft. A preliminary study has been conducted by author to prove the PLA biocompatibility in vitro. This study aims to evaluate biocompatibility of PLA scaffold in vivo and see whether the addition of alginate / HA and mesenchymal stem cell (MSCs)injections can improve the biocompatibility and tissue-perancah integration in vivo. This study is an experimental study with a pre-test and post-test control group design. A total of 15 laminoplasty rabbit model were divided into 5 groups based on type of spacer used: Autograft, PLA, PLA+HA/alginate, PLA+ MSc, PLA+HA/Alginate+MSc. perancah. In general, there were no signs of inflammation (grade 1) in most samples (47%) and there were no samples (0%) with areas of necrosis (grade 5). From the microarchitectural study using Scanning Electrone Microscope (SEM) most sample shown a decrease in porosity which indicates a good tissue-perancah integration. There were no significant differences in the histopathological results and microstructural assessment between the five groups. This result showed that synthetic scaffold has similar tissue reaction and tissue integration profile as autograft. Thus, we can recommend for further translational study to human so that this biocompatible fabricated perancah can be used to fill bone defect. 

 

"