Analisis Pengaruh Kadar Nano-Fe3O4 Dalam nFe3O4/ZnO/HAP/PLA Terhadap Sifat Mekanik, Morfologi, Dan Biodegradasi Bone Scre

Akbar, Muhammad Naufal (2022) Analisis Pengaruh Kadar Nano-Fe3O4 Dalam nFe3O4/ZnO/HAP/PLA Terhadap Sifat Mekanik, Morfologi, Dan Biodegradasi Bone Scre. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000137-Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB)

Abstract

Bone screw biodegradable saat ini sedang dikembangkan untuk aplikasi medis ortopedi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh rasio komposisi nFe3O4/ZnO/HAp/PLA terhadap sifat mekanik, morfologi, dan biodegradasi material bone screw Material PLA digunakan sebagai matriks dan hidroksiapatit sebagai filler komposit dengan tujuan meniru komposisi tulang dalam tubuh. Seng oksida (ZnO) dan nano-Fe3O4 (MNP) dijadikan material untuk mengembangkan sifat dari bone screw. Komposit yang akan dibentuk memiliki perbandingan matriks dan penguat sebesar 90:10 (rasio PLA:nFe3O4 + ZnO + HAp) dengan variasi ZnO/nFe3O4 (%) sebesar 0,5/4,5, 1/4, 1,5/3,5, 2/3, dan 2,5/2,5. Hasil sintesis dari bahan komposit kemudian disolidifikasi dan dijadikan bentuk serbuk menggunakan chopper untuk di-moulding. Serbuk disesuaikan untuk dikarakterisasi menggunakan SEM/EDX, dan spesimen hasil moulding diuji tekan dan weight loss. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa semua material aditif dapat meningkatkan kekuatan kompresi pada rasio komposisi masing-masing, rasio dengan komposisi material aditif yang paling optimal adalah dengan penambahan 5%wt HAp dan 5%wt nFe3O4 dengan nilai kekuatan kompresi 16,79 ± 0,12 MPa memenuhi kriteria kekuatan kompresi pada tulang kanselos. Untuk melihat pengaruh material aditif terhadap kemampuan degradasi material, komposit direndam dalam larutan SBF selama 7, 14, dan 21 hari lalu dihitung weight loss yang terjadi, hasil penelitian menunjukkan dengan penambahan nFe3O4 dapat meningkatkan kemampuan degradasi PLA. Selain itu, rasio dengan komposisi material aditif yang paling besar dalam meningkatkan kemampuan degradasi adalah dengan penambahan 5%wt HAp 0,5%wt ZnO dan 5%wt nFe3O4 dengan weight loss percentage sebesar 28,43% selama 21 hari.
=================================================================================================================================
Biodegradable bone screws are currently being developed for orthopedic medical applications. The purpose of this study was to analyze the effect of the composition ratio of nFe3O4/ZnO/HAp/PLA on the mechanical properties, morphology, and biodegradation of bone screw material. PLA material was used as a matrix and hydroxyapatite as a composite filler with the aim of mimicking the composition of bone in the body. Zinc oxide (ZnO) and nano�Fe3O4 (MNP) are used as materials to develop the properties of bone screws. The composite that was formed has a matrix and reinforcement ratio of 90:10 (the ratio of PLA:nFe3O4 + ZnO + HAp) with a variation of ZnO/nFe3O4 (%) of 0.5/4.5, 1/4, 1.5/3, 5, 2/3, and 2.5/2.5. The results of the synthesis of composite materials are then solidified and made into powder using a chopper for molding. The powders were adjusted for characterization using SEM/EDX, and the molded specimens were tested for compression and weight loss. The results of this study indicate that all additive materials can increase the compression strength at their respective composition ratios, the ratio with the most optimal composition of additive materials is the
addition of 5%wt HAp and 5%wt nFe3O4 with a compression strength value of 16.79 ± 0, 12 MPa meets the criteria for compression strength in cancellous bone. The effect of additives on the material's degradation ability was visible when the composite was immersed in SBF solution for 7, 14, and 21 days and then the weight loss was calculated. The results showed that the addition of nFe3O4 could increase the PLA's degradation ability. In addition, the ratio with the largest additive material composition in increasing the degradation ability is the addition of 5%wt HAp 0.5%wt ZnO and 5%wt nFe3O4 with a weight loss percentage of 28.43% for 21 days.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 617.47 Akb a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Bone Screw, Seng Oksida, Nano-Fe3O4, PLA, Hidroksiapatit, Hydroxyapatite
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA417.3 Magnetic testing.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	11 Feb 2025 02:33
Last Modified:	11 Feb 2025 02:33
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118625

Actions (login required)

View Item