BRIN Kembangkan Sensor Gas Berbahan Kulit Tomat dan Pasir Besi
Sensor gas tersebut dikembangkan oleh Pusat Riset Sistem Nanoteknologi (PRSN) BRIN menggunakan teknologi Quartz Crystal Microbalance (QCM).
Redaksi
RINGKASAN BERITA:
- BRIN memanfaatkan kulit tomat dan pasir besi sebagai bahan utama pengembangan sensor gas berbasis nanoteknologi.
- Penambahan carbon dots dari kulit tomat meningkatkan sensitivitas sensor gas hingga 20 kali lipat.
- Material yang dikembangkan juga berpotensi digunakan untuk kemasan pangan antibakteri dan superkapasitor penyimpanan energi.
RIAUCERDAS.COM, JAKARTA - Pemanfaatan bahan alam seperti kulit tomat dan pasir besi menjadi fokus terbaru Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) dalam mengembangkan teknologi sensor gas berbasis nanoteknologi.
Hasil riset yang dilakukan bersama Departemen Fisika Universitas Gadjah Mada (UGM) menunjukkan material tersebut mampu meningkatkan sensitivitas sensor secara signifikan sekaligus berpotensi dikembangkan untuk berbagai kebutuhan lain, mulai dari kemasan pangan hingga penyimpanan energi.
Sensor gas tersebut dikembangkan oleh Pusat Riset Sistem Nanoteknologi (PRSN) BRIN menggunakan teknologi Quartz Crystal Microbalance (QCM).
Perangkat ini memanfaatkan lapisan aktif serat nano polyvinyl acetate (PVAc) yang dimodifikasi dengan nanopartikel magnetit (Fe₃O₄) guna meningkatkan kemampuan mendeteksi gas kimia berbahaya.
Peneliti Ahli Madya PRSN BRIN, Witha Berlian Kesuma Putri, menjelaskan penggabungan nanopartikel Fe₃O₄ ke dalam PVAc mampu mempertahankan struktur serat nano sekaligus menghasilkan distribusi situs aktif yang lebih merata.
Sensor tersebut memiliki sensitivitas sebesar 0,442 Hz·ppm⁻¹ dalam mendeteksi gas metilamina pada suhu ruang.
"Serat nano berbasis Fe3O4 yang diaplikasikan pada sensor QCM menunjukkan respon yang secara signifikan lebih tinggi dan lebih sensitif dalam mendeteksi gas kimia," ungkap Witha dikutip dari laman BRIN, Rabu (15/7/2026).
Selain itu, BRIN dan UGM juga mengembangkan sensor gas QCM menggunakan lapisan aktif serat nano PVAc yang dipadukan dengan carbon dots (Cdots) berbahan kulit tomat untuk mendeteksi gas formic acid.
Hasil pengujian menunjukkan peningkatan sensitivitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan material tanpa tambahan carbon dots.
Sensor berbasis serat nano PVAc memiliki sensitivitas 0,126 Hz ppm⁻¹, sedangkan setelah ditambahkan Cdots meningkat menjadi 2,552 Hz ppm⁻¹ atau sekitar 20 kali lipat.
"Sensitivitas sensor dengan serat nano PVAc adalah 0,126 Hz ppm−1, sedangkan setelah penambahan Cdots, sensitivitas sensor dapat mencapai 2,552 Hz ppm−1, terjadi peningkatan sebesar 20 kali lipat," tutur Witha.
Menurutnya, Fe₃O₄ merupakan material oksida besi yang telah banyak dimanfaatkan pada bidang elektronik, biomedis, dan lingkungan.
Potensi tersebut mendorong BRIN mengembangkan serat nano berbahan Polyvinylidene Fluoride (PVDF) yang dipadukan dengan nanopartikel Fe₃O₄ hasil sintesis dari pasir besi.
"Pasir besi merupakan bahan alam yang keberadaannya sangat melimpah, nanopartikel Fe3O4 dari pasir besi yang digabungkan dengan PVDF, menjadikan serat nano sangat efisien dan berbiaya rendah, sehingga praktis untuk berbagai aplikasi nanoteknologi," terang Witha.
Di sisi lain, PRSN juga tengah menyempurnakan metode sintesis partikel komposit Fe₃O₄ dengan carbon dots yang berasal dari kulit tomat.
Inovasi tersebut telah memperoleh paten terdaftar dengan Nomor P00202413732.
"PRSN juga mengembangkan riset nanokomposit Fe₃O₄ dengan carbon dots. Material tersebut diaplikasikan pada superkapasitor dan berpotensi meningkatkan kapasitas penyimpanan energi," ia menjelaskan.
Tidak hanya untuk sensor dan penyimpanan energi, BRIN juga mengembangkan nanofiber berbasis carbon dots yang memiliki potensi sebagai lapisan antibakteri pada kemasan pangan.
"Produk pertanian dan pangan yang kita lapisi nanofiber berbasis carbon dots ini, dapat menambah umur simpannya sehingga tidak mudah layu dan busuk," ia menambahkan.
Meski riset mengenai nanofiber berbasis kulit tomat untuk aplikasi antibakteri serta sintesis partikel komposit Fe₃O₄ dengan carbon dots masih memerlukan pengembangan lanjutan,
BRIN menilai hasil awal yang diperoleh cukup menjanjikan.
Inovasi tersebut membuka peluang pemanfaatan material berbasis sumber daya alam yang lebih ramah lingkungan untuk berbagai kebutuhan, termasuk kemasan pangan dan teknologi penyimpanan energi. (*)
