Pengembangan Material Maju Berbasis Biomassa: Aplikasi rGO pada PCM, Sensor, dan Karakterisasi Magnetik

Material Maju Berbasis Biomassa
Penulis dalam program magang sedang mencoba melakukan penelitian material maju berbasis biomassa di BRIN KST BJ Habibie Serpong, khususnya di Laboratorium Fisika dan Instrumen Pencitraan Maju. (Foto: Dok. Penulis)

Kegiatan magang merupakan bagian dari proses pembelajaran yang dirancang untuk memperkuat keterkaitan antara penguasaan teori di perguruan tinggi dan praktik penelitian di lingkungan profesional. Sebagai penerapan dari program ini, mahasiswa Program Studi Fisika, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Nur Qomariyah (NPM 23037010008), melaksanakan kegiatan magang di Badan Riset Inovasi Nasional (BRIN) Kawasan Sains dan Teknologi (KST) BJ Habibie Serpong, khususnya di Laboratorium Fisika dan Instrumen Pencitraan Maju.

Selama program magang berlangsung, kegiatan akademik yang berkaitan dengan magang dibimbing oleh Dr. Nur Aini Fauziyah, S.Pd., M.Si.. sebagai dosen pembimbing dari perguruan tinggi. Sedangkan di lapangan, Dr. Vinda Zakiyatuz Zulfa, S.Si.. bertindak pembimbing pertama dan Dr. Deril Ristiani, S.Si.. sebagai pembimbing kedua dari pihak mitra.

Ingin publikasi Artikel, Opini, Berita dan Essay di Media Mahasiswa Indonesia?
Atau di Media Online Nasional, Hubungi Redaksi MMI
Material Maju Berbasis Biomassa
Dr. Vinda Zakiyatuz Zulfa, S.Si. (kanan) yang bertindak selaku pembimbing satu di lapangan. (Foto: Dok. Penulis)

Sebagai penerapan dari kebijakan Diktisaintek Berdampak sekaligus implementasi teori-teori fisika ke dalam praktik riset, kegiatan magang ini berlangsung selama empat bulan, terhitung sejak 5 Januari hingga 5 Mei 2026. Selama periode itu, penulis terlibat langsung dalam aktivitas penelitian di bidang material maju yang memadukan bidang fisika material, teknik sintesis, dan karakterisasi menggunakan instrumen pencitraan modern. Lingkungan riset yang tersedia memungkinkan penulis untuk memahami alur penelitian secara sistematis, mulai dari perancangan eksperimen hingga analisis data.

Baca juga: Belajar Fisika Radiasi Secara Langsung di Balai Pengamanan Fasilitas dan Alat Kesehatan Surabaya: Dari Teori ke Praktik Keselamatan Medis

Fokus utama kegiatan magang diarahkan pada pengembangan grafena tereduksi (Reduced Graphene Oxide atau rGO) berbasis biomassa untuk aplikasi Phase Change Material (PCM), sistem sensor, serta karakterisasi sifat magnetik. Pemanfaatan rGO dari biomassa dipilih karena selain memiliki potensi fungsional yang tinggi, juga sebagai upaya pengembangan material berkelanjutan yang memanfaatkan sumber daya terbarukan dari limbah biomassa. Biomassa yang digunakan yaitu sekam padi dan batang pisang.

Material Maju Berbasis Biomassa
Sampel biomassa berupa sekam padi. (Foto: Dok. Penulis)
Material Maju Berbasis Biomassa
Sampel biomassa berupa potongan-potongan batang pisang. (Foto: Dok. Penulis)

Selama pelaksanaan magang, penulis terlibat langsung dalam berbagai kegiatan penelitian yang berkaitan dengan pengembangan material maju berbasis rGO. Kegiatan utama meliputi sintesis dan pengolahan rGO yang berasal dari biomassa, serta penerapannya pada beberapa sistem material fungsional.

Baca juga: Fisika yang Tak Pernah Jauh dari Kehidupan Kita

Salah satu fokus penelitiannya adalah pengembangan PCM berbasis polietilena glikol (PEG4000) yang dimodifikasi dengan rGO, GO (Graphene Oxcide), dan BN (Boron Nitrid) untuk meningkatkan kemampuan penyimpanan dan transfer energi termal.

Selain pengembangan PCM, penulis juga mempelajari rekayasa material melalui proses dopping dan co-dopping rGO menggunakan unsur boron dan nitrogen. Bahan yang digunakan sebagai sumber boron adalah Boric Acid, sedangkan untuk sumber nitrogen menggunakan Urea. Proses ini dilakukan untuk memodifikasi struktur elektronik rGO sehingga memungkinkan munculnya sifat magnetik tertentu.

Dalam tahap ini, penulis memperoleh pengalaman dalam preparasi sampel, pengendalian parameter eksperimen, serta karakterisasi sifat magnetik menggunakan pengujian yang tersedia di laboratorium. Kegiatan magang juga mencakup aplikasi rGO berbasis biomassa pada sistem sensor. Material rGO yang telah direkayasa, dimanfaatkan sebagai material aktif sensor karena sensitivitasnya yang tinggi terhadap perubahan lingkungan.

Magang ini memberikan pemahaman mendalam mengenai fisika material, teknik sintesis material karbon, serta metode karakterisasi lanjutan. Penulis juga belajar bekerja dalam lingkungan riset profesional yang menuntut ketelitian, kedisiplinan, serta kemampuan analisis data secara ilmiah.

Baca juga: Mengenal Dunia Transaksi Energi Listrik: Cerita Magang Mahasiswa Fisika di PLN Belajar Baca Meter dan Susut Energi di PLN

Kegiatan magang yang dilakukan dalam penelitian pengembangan material maju berbasis biomassa ini memiliki keterkaitan dengan berbagai tujuan dalam Sustainable Development Goals (SDGs). Pemanfaatan limbah biomassa seperti sekam padi dan batang pisang sebagai sumber karbon untuk sintesis rGO tidak hanya meningkatkan nilai guna limbah pertanian. Tapi juga berpotensi memberikan manfaat ekonomi melalui pemanfaatan sumber daya lokal (SDG 1) serta mendukung optimalisasi hasil samping sektor pertanian yang berkaitan dengan ketahanan pangan (SDG 2).

Material Maju Berbasis Biomassa
Sintesis Reduced Graphene Oxide (rGO) yang memanfaatkan limbah biomassa. (Foto: Dok. Penulis)

Pengembangan material fungsional seperti rGO untuk aplikasi energi dan sensor juga berkaitan dengan upaya peningkatan kualitas hidup dan kesehatan masyarakat (SDG 3). Sebab teknologi material yang lebih efisien dapat mendukung pengembangan perangkat yang lebih aman dan berkelanjutan.

Pelaksanaan magang di lingkungan lembaga riset nasional turut memberikan pengalaman pembelajaran berbasis penelitian yang mendukung peningkatan kualitas pendidikan (SDG 4). Juga menunjukkan, bahwa kegiatan riset dapat diikuti secara inklusif oleh berbagai kalangan tanpa memandang gender (SDG 5).

Selain itu, penelitian ini juga menekankan pentingnya pemanfaatan sumber daya secara berkelanjutan. Dan secara tidak langsung berkaitan dengan upaya menjaga kualitas lingkungan dan pengelolaan sumber daya air (SDG 6).

Pengembangan PCM berbasis rGO juga memiliki potensi untuk meningkatkan efisiensi sistem penyimpanan energi termal. Sehingga relevan dengan tujuan penyediaan energi bersih dan terjangkau (SDG 7).

Kolaborasi antara perguruan tinggi dan lembaga riset nasional seperti BRIN dalam kegiatan ini juga mencerminkan penguatan ekosistem riset. Kolaborasi itu dapat mendorong pertumbuhan ekonomi berbasis pengetahuan serta membuka peluang kerja di bidang sains dan teknologi (SDG 8). Ini juga mendukung pengembangan inovasi dan infrastruktur teknologi (SDG 9).

Material Maju Berbasis Biomassa
Program magang yang mengolaborasi antara perguruan tinggi dan lembaga riset nasional seperti BRIN mencerminkan penguatan ekosistem riset. (Foto: Dok. Penulis)

Pengembangan material berbasis biomassa juga berpotensi memperluas akses terhadap teknologi ramah lingkungan. Hal ini dapat membantu mengurangi kesenjangan dalam pemanfaatan inovasi (SDG 10). Selain itu, mendukung pembangunan kota dan komunitas yang lebih berkelanjutan melalui penerapan teknologi material yang efisien (SDG 11).

Pemanfaatan limbah biomassa sebagai bahan baku material bernilai tinggi juga mencerminkan penerapan prinsip produksi dan konsumsi yang bertanggung jawab (SDG 12). Hal tersebut berpotensi mendukung upaya mitigasi perubahan iklim melalui pengurangan penggunaan material berbasis sumber daya tak terbarukan (SDG 13).

Baca juga: Biomassa: Solusi Energi Terbaharukan bagi Masa Depan

Selain itu, pendekatan pemanfaatan biomassa yang lebih berkelanjutan juga berkontribusi terhadap upaya menjaga keseimbangan ekosistem. Tak hanya di lingkungan perairan (SDG 14), namun juga ekosistem daratan (SDG 15).

Di sisi lain, pelaksanaan kegiatan penelitian dalam lingkungan institusi yang terorganisasi dengan baik dan berbasis kolaborasi juga mendukung penguatan kelembagaan yang transparan (SDG 16). Pula menunjukkan pentingnya kerja sama antara perguruan tinggi dan lembaga penelitian dalam mendorong pencapaian tujuan pembangunan berkelanjutan (SDG 17).

Dengan demikian, kegiatan magang ini tidak hanya memberikan pengalaman akademik dan penelitian bagi mahasiswa. Tapi juga menunjukkan, bahwa aktivitas riset di bidang material maju dapat memberikan kontribusi yang luas terhadap berbagai aspek pembangunan berkelanjutan.

Ucapan terima kasih disampaikan sebesar-besarnya kepada seluruh jajaran BRIN KST BJ Habibie Serpong sebagai mitra pelaksanaan kegiatan magang. Teruatama kepada Dr. Vinda Zakiyatuz Zulfa, S.Si.. dan Dr. Deril Ristiani, S.Si.. yang telah memberikan arahan, pendampingan, serta kepercayaan kepada penulis untuk terlibat secara langsung dalam berbagai kegiatan penelitian yang telah dilaksanakan.

Bimbingan yang diberikan tidak hanya membantu memahami alur penelitian. Tapi juga sangat menambah informasi yang tidak didapatkan di perguruan tinggi. Apresiasi setinggi-tingginya tidak lupa disampaikan kepada dosen pembimbing dari kampus, Dr. Nur Aini Fauziyah, S.Pd., M.Si.. atas dukungan, arahan, motivasi, dan masukan yang telah diberikan selama pelaksanaan magang.

Kegiatan magang ini memberikan pengalaman yang sangat berharga bagi penulis. Karena kesempatan untuk terlibat langsung dalam penelitian telah memberikan pembelajaran yang sangat berharga dan memberikan gambaran mengenai dunia riset yang sesungguhnya. Yakni mulai dari proses perencanaan, pelaksanaan eksperimen, hingga analisis hasil. Kegiatan ini diharapkan dapat menjadi bekal penting untuk melanjutkan pengembangan diri dan berkontribusi secara nyata di bidang sains dan teknologi pada masa mendatang.


Penulis: Nur Qomariyah

Mahasiswa Program Studi Fisika, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur


Dosen Pengampu: Dr. Nur Aini Fauziyah, S.Pd., M.Si.


Editor: Nilam Indahsari

Editor Bahasa: Rahmat Al Kafi

⚡ Baca Lebih Cepat Artikel MMI di Ponsel Anda!
Ikuti Channel WhatsApp
Media Mahasiswa Indonesia (MMI):
KLIK DI SINI Logo WhatsApp Channel

Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses