Analisis Pengaruh Kadar ZnO Dan MgO Dalam PLA/HAp/ZnO/MgO Terhadap Sifat Mekanik, Morfologi, Dan Biodegradasi Bone Screw.

Barahima, Muhammad Makaarim Rahman (2022) Analisis Pengaruh Kadar ZnO Dan MgO Dalam PLA/HAp/ZnO/MgO Terhadap Sifat Mekanik, Morfologi, Dan Biodegradasi Bone Screw. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000080-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Biodegradable bone screw telah digunakan secara umum pada fiksasi tulang internal modern yang berfungsi untuk menyelaraskan fragmen tulang sepanjang penyembuhan. Bone screw terbuat dari material komposit yang tersusun dari biopolimer dan biokeramik yang memiliki sifat biokompatibel dan osteokonduktif. Penelitian ini menggunakan Poly(Lactic Acid), Hidroksiapatit, Seng Oksida, dan Magnesium Oksida sebagai komponen komposit dengan rasio yang bervariasi untuk mengetahui pengaruh dari penambahan material aditif terhadap morfologi, sifat mekanik, dan kemampuan degradasi material. Rasio antara komposisi matriks dan filler komposit adalah 90:10. Kemudian komposisi penguat terdiri dari 5% HAp dan variasi ZnO/MgO (%) sebesar 0,5/4,5; 1/4; 1,5/3,5; 2/3; dan 2,5/2,5. Hasil komposit yang terbentuk kemudian disolidifikasi dan dihaluskan menggunakan chopper hingga menjadi serbuk. Kemudian material serbuk tersebut dimasukkan ke dalam molding untuk dilelehkan menggunakan oven dengan temperatur 150oC selama 60 menit. Hasil komposit dikarakterisasi menggunakan SEM/EDX untuk mengetahui pengaruh material aditif terhadap morfologi, pada saat penambahan ZnO dan MgO kepada komposit terlihat bahwa material aditif ini tersebar merata pada permukaan komposit. Untuk mengkarakterisasi kekuatan kompresi komposit diuji menggunakan universal testing machine, hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa semua material aditif dapat meningkatkan kekuatan kompresi dengan penambahan 5%wt HAp, 0,5%wt ZnO, dan 4,5%wt MgO dapat meningkat kekuatan kompresi menjadi 10,14 MPa sesuai dengan 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 ZnO dapat meningkatkan kemampuan degradasi PLA dan rasio dengan komposisi material aditif yang paling optimal untuk meningkatkan kemampuan degradasi adalah dengan penambahan 5%wt HAp 2%wt ZnO dan 3%wt MgO dengan degradation time selama 14 bulan.
===================================================================================================================================
Biodegradable bone screws have been commonly used in modern internal bone fixation to align bone fragments during healing. The bone screw is made using composite materials composed of biopolymers and bioceramics which have biocompatible and osteoconductive properties. This study used Poly(Lactic Acid), Hydroxyapatite, Zinc Oxide, and Magnesium Oxide as composite components with varying ratios to determine the effect of adding additives to the morphology, mechanical properties, and degradation ability of the material. The ratio between the matrix composition and filler composite is 90:10. Then the reinforcing composition consisted of 5% HAp and variations of ZnO/MgO (%) of 0.5/4.5; 1/4; 1.5/3.5; 2/3; and 2.5/2.5. The resulting composite was then solidified and mashed using a chopper to become powder. Then the powder material is put into the molding to be melted using an oven at a temperature of 150oC for 60 minutes. The mixed results were characterized using SEM/EDX to determine the effect of the additive material on the morphology, when adding MgO to the composite it was seen that this additive material affected the surface roughness of the composite. To characterize the compression strength of composites tested using a universal testing machine, the results of this study indicate that all additive materials can increase the compression strength by the ratio with the most optimal additive material composition is the addition of 5%wt HAp, 0.5 %wt ZnO, and 4.5%wt MgO with a compression strength value of 10.14 MPa according to the compression strength criteria in cancellous bone. To see the effect of additives on the material's degradation ability, the composite was immersed in SBF solution for 7, 14, and 21 days and the weight loss was calculated. The results showed that adding ZnO could increase the PLA's degradation ability and the ratio with the most optimal additive composition. to improve the ability to degrade is the addition of 5% wt HAp 2% wt ZnO and 3% wt MgO with a degradation time of 14 months.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 617.47 Bar a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Bone Screw, Sifat Mekanik , Biodegradable. Bone Screw, Mechanical Properties, Biodegrdable.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	18 May 2026 03:42
Last Modified:	18 May 2026 03:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/133215

Actions (login required)

View Item