natural fiber-reinforced composite as prosthesis

16
Natural Fiber- Reinforced Composite as Prosthesis Paper Disain Rekayasa Material Departemen Metalurgi dan Material FTUI Gana Damar Kusuma 0806331582 Kuswarini 0806331651 M Dimas Sanjaya 0806331670 M Ekaditya Albar 0806331683 Mia Diniati 0806331720

Upload: albar

Post on 04-Jul-2015

361 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Natural Fiber-Reinforced Composite as Prosthesis

Paper Disain Rekayasa Material

Departemen Metalurgi dan Material FTUI

Gana Damar Kusuma 0806331582

Kuswarini 0806331651

M Dimas Sanjaya 0806331670

M Ekaditya Albar 0806331683

Mia Diniati 0806331720

Disain Rekayasa Produk 1

BAB I

PENDAHULUAN

Akhir – akhir ini perkembangan penggunaan material logam sudah mulai tergantikan

dengan material komposit pada beberapa aplikasi, terutama aplikasi yang mengharuskan

menggunakan material dengan berat yang ringan namun tetap memiliki sifat mekanis yang

dibutuhkan. Selain itu, penggantian penggunaan material logam juga berhubungan dengan

sifat korosi logam yang tidak dimiliki oleh material komposit. Sifat korosif ini sangat

merugikan dari penggunaan material yaitu dapat menurunkan sifat mekanisnya dan dapat

menyebabkan terjadinya kegagalan (failure) pada material tersebut. Oleh karena itu,

penggunaan material komposit sudah mulai dipertimbangkan untuk menggantikan material

logam namun hanya untuk aplikasi – aplikasi tertentu saja. Material komposit yang dimaksud

biasanya merupakan jenis komposit yang matriksnya berupa polimer yang diperkuat dengan

fiber atau serat alami (natural fiber). Material komposit jenis ini memiliki berat jenis yang

jauh lebih rendah dari berat jenis material logam namun memiliki sifat mekanis yang tidak

jauh berbeda dari beberapa jenis logam saja sehingga penggunaannya terbatas hanya sebagai

pengganti logam tertentu saja.

Salah satu aplikasi yang digunakan akhir – akhir ini adalah pemanfaatan material

komposit sebagai bahan untuk alat bantu buatan yang dipergunakan untuk mengganti fungsi

dari anggota tubuh yang hilang akibat terjadinya kecelakaan, terserang penyakit atau cacat

bawaan dari lahir. Alat ini dikenal sebagai prosthesis. Material komposit untuk aplikasi

prosthesis ini adalah karbon dan glass, namun kali ini penulis akan merancang dan mendesain

produk prosthesis yang terbuat dari material komposit berbahan pengguat serat alami

(natural fiber-reinforced composite). Alasan mengapa penulis adalah bahwa serat alami

menggantikan penguat komposit prosthesis yang biasanya terbuat dari karbon dan glass di

mana natural fiber memiliki kekuatan mekanis baik dan menghasilkan produk yang ramah

lingkungan dimana memerlukan energi yang lebih rendah dalam pembuatannya.

Disain Rekayasa Produk 2

BAB II

DASAR TEORI

Prosthesis merupakan sebuah alat tambahan buatan yang digunakan untuk mengganti

dari anggota tubuh yang hilang akibat kecelakaan, penyakit atau cacat. Material yang dipakai

umumnya adalah karbon dan glass composite, namun kali ini penulis akan merancang dan

mendesain prosthesis yang terbuat dari material komposit berbahan pengguat serat alami

(natural fiber-reinforced composite).

A. Material Biokomposit

Biokomposit atau green komposit didefinisikan sebagai material komposit yang

tersusun dari biofiber atau serat alami yang dapat terdegradasi sebagai penguatnya dan

polimer yang tidak dapat terdegradasi (non-biodegradable) atau yang dapat terdegradasi

(biodegradable) sebagai matriknya. Serat alami (natural fiber) yang digunakan terdiri dari:

Serat Nabati: merupakan serat yang paling banyak digunakan, karena jumlahnya

dialam berlimpah dan tidak mahal. Cotohnya adalah katun, rami, goni dan serat

selulosa lain yang berasal dari tumbuhan.

Serat Hewani: merupakan jenis yang kurang banyak digunakan tetapi memiliki

potensial, serat hewani yang sering digunakan adalah sutra, dan wool.

Berikut pembagian komposit berbahan penguat serat alami (natural fiber-reinforced

composite)

Gambar 1. Klasifikasi serat alami untuk penguat komposit

Keunggulan menggunakan serat alami (natural fiber) untuk menggantikan sebagian

serat kaca pada komposit dengan penguat plastik , dapat diperoleh penampilan yang lebih

baik dan juga memperbaiki sifat sifatnya:

Disain Rekayasa Produk 3

Mengurangi berat

Dapat didaur ulang

Sebagai langkah untuk bumi hijau (green movement)

Mengurangi molding cycle

Biaya yang lebih kompetitif

Performance material yang lebih baik

Pada material komposit, serat merupakan penguat yang memiliki kekuatan tarik dan

kekakuan yang tinggi, sementara matriks berikatan/menempel bersama dengan serat

mentransmisikan shear forces dan juga berfungsi sebagai coating. Sifat mekanik dari serat

ditentukan oleh kekuatan tariknya dan kekakuannya. Kekuatan dari komposit yang dihasilkan

sendiri ditentukan dari luas permukaan kontak antara matriks dan penguatnya, serat yang

lebih kecil akan memiliki luas permukaan kontak yang lebih besar sehingga sifat adhesi yang

lebih baik. Kriteria pemilihan fiber-reinforced yang baik tergantung dari:

Elongasi saat patah

Kestabilan thermal

Sifat tarik menarik (adhesi) antara serat dan matriks

Harga dan biaya produksinya

Saat ini sebagian besar industri biokomposit masih menggunakan matriks yang

berasal dari material non-biodegradable, seperti material thermoplastic atau thermoset

sintetis. Sedangkan untuk material yang berasal dari alam (material biodegradable) masih

sedang dikembangkan.

Serat alami (natural fiber) dapat diklasifikasikan berdasarkan sumber dari fiber

tersebut, yaitu:

a. Vegetable fiber

Serat ini berasal dari bagian tumbuhan yang dipadukan dengan resin. Resin yang

sering digunakan adalah polimer dispersions dan phenolic resin. Jenis serat ini terdiri

dari 3 jenis, yaitu

a.1 Serat buah (Fruit Fiber): Serat yang didapatkan dari bagian buah. Buah yang

sering digunakan adalah buah kapas dan buah kelapa (serabut kelapa). Serat ini

bersifat ringan dan berbulu.

a.2 Serat kulit pohon (Steam Fiber): Serat yang didapatkan dari batang tumbuhan.

Jenis serat ini adalah Jute, Flax, Ramie dan Hemp.

a.3 Serat daun (Leaf Fiber): Serat yang didapatkan dari daun-daun yang kokoh dan

keras serta kasar. Contohnya adalah sisal yang merupakan serat yang kuat dan

Disain Rekayasa Produk 4

kokoh

Berikut sifat dari serat alami (natural fiber) jika dibandingkan dengan glass

b. Animal fiber

Serat yang dihasilkan dari hewan. Serat jenis ini memiliki kelebihan dibandingkan

polimer yaitu harga yang lebih murah dan bahan baku yang dapat diperbaharui. Jenis

serat ini dibagi menjadi 3 jenis, yaitu

a.1 Serat wol (Wool Fiber): serat yang dibuat dari bulu hewan. Contohnya wol

(bulu domba), bulu kambung

a.2 Serat sutra (Silk Fiber): serat yang dihasilkan dari serangga. Bahan bakunya

biasanya berasal dari laba – laba.

a.3 Serat burung (Avian Fiber): serat yang berasal dari unggas atau bulu unggas.

c. Mineral Fiber

Bagian dari komposit alami dimana serat penyusunnya berasal dari mineral bumi.

Serat mineral ini terbagi atas serat mineral yang langsung digunakan dari alamnya

tanpa proses lebih lanjut (naturally occurred) serta serat mineral yang harus diolah

terlebih dahulu dengan separasi dan pengayaan. Serat mineral alami yang langsung

digunakan dikenal sebagai kelas asbestos, sedangkan serat mineral yang harus diolah

lebih lanjut dibagi atas serat keramik dan serat logam.

B. Prosthesis

Prosthesis merupakan sebuah alat tambahan buatan yang digunakan untuk mengganti

dari anggota tubuh yang hilang akibat kecelakaan, penyakit atau cacat. Prosthesis berasal dari

Disain Rekayasa Produk 5

bahasa yunani, yaitu prostithenai, yang berarti “menambahkan”. Jadi, prosthesis dalam

kehidupan sehari-hari mempunyai arti alat tambahan yang dipasang untuk menggantikan

bagian tubuh yang hilang atau rusak. Selain digunakan sebagai pengganti dari tungkai bawah,

prosthesis juga dapat menggantikan banyak bagian tubuh yang lain, yaitu sebagai sambungan

pinggul, pengganti lengan, kaki, pengganti telinga, bahkan mata bionik. Contohnya adalah

bagian kaki tungkai bawah. Tungkai bawah yang diamputasi dapat disebabkan oleh beberapa

hal:

Penyakit pembuluh darah arteri perifer akibat merokok atau komplikasi diabetes

Frostbite (Kerusakan jaringan akibat suhu yang teramat rendah)

Luka bakar

Kanker tulang

Infeksi tulang berat, contohnya osteomielitis

Bawaan lahir

Kecelakaan kendaraan

Alat ini berguna sebagai rangka, otot manusia dan sistem saraf untuk membantu

bagian tubuh yang rusak dari manusia akibat kecelakaan, penyakit atau cacat. Letak dari alat

tambahan ini bisa di luar tubuh atau di dalam tubuh, seperti katup jantung buatan yang sedang

dikembangkan akhir –akhir ini. Alat ini telah lama digunakan yaitu sejak zaman Yunani

dahulu. Berikut contoh prosthesis yan digunakan sebagai alat bantu untuk berjalan

Gambar 2. Alat prosthesis untuk kaki palsu

Disain Rekayasa Produk 6

BAB III

DESAIN PRODUK

Prosthesis pada umumnya terbuat dari komposit dengan polimer sebagai matriksnya

dengan karbon dan glass fiber sebgai penguatnya. Oleh sebab penulis akan merancang

prosthesis yang terbuat dari komposit dengan dengan matriks yang terbuat dari polimer dan

penguat yang ramah lingkungan dengan tetap memiliki kekuatan yang diperlukan untuk

prosthesis yang terbuat dari natural fiber.

Untuk aplikasi sebagai prosthesis, komposit yang digunakan harus memenuhi

beberapa kriteria sebagai berikut:

A. Client Requirement

Material komposit berbahan penguat serat alami harus memenuhi kriteria dari sisi

pelanggan yang akan menggunakannya sebagai prosthesis. Berikut persyaratan yang

wajib dipenuhi material, yaitu Natural fiber reinforce composites as Prosthesis

memiliki berat jenis yang ringan, memiliki kekuatan dan fleksibilitas yang baik,

memiliki ketahanan terhadap air yang baik, mudah untuk digunakan, dan memiliki

waktu penggunaan yang lebih lama (durability)

B. Design Requirement

Dalam penyusunan sebuah produk, harus pula diperjelas persyaratan desain yang akan

dibuat. Persyaratan desain ini meliputi banyak hal, berikut akan dijabarkan satu persatu:

B. 1. Physical and Operational Characteristics

Pertama kali yang penting dalam penyusunan sebuah persyaratan desain adalah

mempertimbangkan dari sisi persyaratan pengoperasian dan mekanisnya karena

material ini akan digunakan pada beban tertentu, berikut penjabarannya:

a. Performance Requirements

Persyaratan kinerja yang harus dipenuhi material tersebut yang

diaplikasikan sebagai prosthesis, yaitu:

Penyimpanan dan pelepasan energi (penyimpanan energi yang

diperoleh saat kontak dengan tanah dan penggunaan energi yang

tersimpan tadi untuk tenaga pendorong atau penggerak)

Energi absorpsi (meminimalisasi efek impak yang tinggi pada sistem

musculoskeletal)

Kestabilan terhadap kondisi tanah (kestabilan terhadap tipe dan sudut

Disain Rekayasa Produk 7

tanah)

Rotasi (kemudahan untuk perubahan arah)

Berat (harus ringan untuk memaksimalisasi kenyamanan,

keseimbangan dan kecepatan)

Suspensi (bagaimana soket tersambung dan tepat terpasang dengan

anggota badan)

Memungkinkan pasien yang memiliki bagian teramputasi untuk

melakukan mobilitas dan melakukan aktivitas secara independen

Memiliki ketahanan terhadap air yang baik

Hemat biaya

b. Safety

Dalam persyaratan desain pun, perlu diperhatikan batas aman penggunaan

dari produk ini, yaitu:

Mengunjungi physical therapist untuk penyesuaian penggunaan alat

Alat harus dibersihkan setiap hari dan bagian yang teramputasi harus

rutin mengecek ke rumah sakit untuk memastikan tidak ada yang rusak.

c. Life In Service

Dalam menjaga keselamatan pengguna produk ini, produsen perlu

memerhatikan kapan produk itu masih layak dipakai atau tidak. Untuk

produk prosthesis, produk dapat digunakan hingga 3 – 4 tahun tergantung

dari perawatan dan penggunaan produk oleh pengguna

d. Operating Environment

Untuk menjaga produk agar tetap tahan lama dan dapat memenuhi target

umur dari yang diprediksikan oleh produsen, maka perlu diperhatikan

lingkungan yang memenuhi persyaratan itu. Untuk produk prosthesis, suhu

penggunaan tergantung dari suhu tubuh pengguna yaitu sekitar 37oC.

e. Ergonomics

Dengan menggunakan natural fiber reinforced composites sebagai bahan

baku pembuatan Prosthesis akan didapatkan produk yang ringan yang akan

memberikan kenyamanan pada pengguna.

f. Size

Ukuran dari Prosthesis ini tergantung dari ukuran kaki dari pasien yang

akan digantikan, dengan konsultasi dengan dokter terlebih dahulu dan

Disain Rekayasa Produk 8

dilanjutkan oleh prosthetist untuk melakukan pengukuran sebelum (body

segments dan memastikan lokasi tulang dan otot) dan sesudah Prosthesis

diproduksi hingga pasien merasa nyaman untuk menggunakannya.

g. Weight

Penggunaan prosthesis (kaki palsu) lebih ringan daripada kaki alami

dimana kedua kaki kita memiliki berat 30-40 % dari total berat badan

dengan tujuan agar terasa ringan saat kita menggunakannya.

h. Aesthetics, Appearance, and Finish

Penggunaan prosthesis ini memperhatikan kenyamanan dan tampilannya.

Desain dari Prosthesis disesuaikan dengan bentuk kaki pasien. Foam cover

akan dilapisi dengan artificial skin dengan warna dari cover akan

disesuaikan dengan warna kulit pasien atau foam cover dapat dilapisi juga

dengan kaos kaki.

B. 2. Standards and Specifications

Dalam pembuatan produk ini, penulis menggunakan beberapa standar ,yaitu:

a. ISO 22675 = International Standars for Prosthetic Feet

b. ASTM D 4762-04 = Standard Guide for Testing Polymer Matrix

Composite Materials

c. ASTM D 3039 = Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix

Composites Material

d. ASTM D 5229 = Test Method for Moisture Adsorption Properties and

Equilbrium Conditioning of Polymer Matrix Composites

e. ASTM E 1049 = Standard Practices for Cycle Counting in Fatigue

Analysis

f. ASTM 3479 = Test Method for Tension – Tension Fatigue of Polymer

Matrix Composite Material

Disain Rekayasa Produk 9

BAB IV

PROSES MANUFAKTUR

Material yang cocok digunakan untuk pembuatan desain produk prosthesis berbahan

komposit berbahan penguat serat alami adalah komposit serat alami yang berasal dari pohon

bambu dan berbahan dasar polimer epoksi. Berikut penjelasan pemilihan material dan

pemrosesan dari material tersebut:

A. MATERIAL EPOKSI

Pemakaian epoksi sebagai matriks dasar pada komposit serat alami ini didasarkan pada

material epoksi yang bersifat thermoset dimana memiliki sifat mekanis yang baik. Sifat

dari thermoset sendiri adalah material polimer yang memiliki ikatan jaring silang yang

keras dan kaku sehingga tidak mengalami pelunakan dan menjadi leleh saat

dipanaskan. Material thermoset kaku dan tidak mengalami perubahan bentuk seperti

material elastomer dan thermoplastik. Keuntungan penggunaan dari material epoksi

thermoset adalah material epoksi memiliki respons terhadap perlakuan panas dan

kimiawi lebih baik dari material thermoplastic dan sifat mekanis yang baik. Material

thermoset juga sudah banyak digunakan sebagai matriks komposit. Proses untuk

mendapatkan epoksi dengan memanfaatkan material epoksi yang sudah ada di pasaran

dan proses pembuatannya sama seperti material thermoset lainnya.

B. SERAT ALAMI BAMBU (BAMBOO NATURAL FIBER)

Pemilihan serat bamboo sebagai penguat untuk material komposit berbahan dasar

epoksi didasarkan pada sifat ramah lingkungannya yang menjadi pertimbangan utama

daripada komposit karbon atau glass walaupun sifat mekanisnya berbeda antara kedua

komposit ini. Berikut perbandingan sifat mekanis antara serat bamboo dengan karbon

dan glass

Material Densitas

(g/cm2)

Kekuatan tarik

(MPa)

Modulus young

(GPa)

Elongasi (%)

Bamboo 1,4 500-740 30-50 2

E-glass 2,5 1200-1800 72 2,5

Carbon 1,4 4000 235 2

Pertimbangan utama lebih cenderung memilih serat bamboo adalah sifat ramah

Disain Rekayasa Produk 10

lingkungannya. Berikut beberapa fakta tentang sifat ramah lingkungan dari bamboo,

yaitu:

Bambu tumbuh tanpa pestisida atau pupuk kimia.

Bambu merupakan tanaman yang tumbuh tanpa irigasi.

Bamboo tumbuh secara alami tanpa perawatan pertanian dan tanpa penggunaan

alat berat untuk penanaman bibit serta pengolahan tanahnya.

Bambu merupakan tanaman yang 100% biodegradable dan dapat

terdekomposisi secara sempurna oleh tanah dengan bantuan mikroorganisme

dan sinar matahari tanpa menghasilkan adanya polutan seperti gas metana yang

biasanya dihasilkan dari proses dekomposisi.

Bambu tumbuh secara cepat dan dapat dipanen dalam 3 sampai 5 tahun.

Bambu menyerap karbon dioksida 5 kali lebih banyak dan memproduksi 35%

oksigen lebih banyak daripada pohon pada umumnya.

Bambu merupakan system fotosintesis yang besar dan mengurangi gas rumah

kaca.

Bambu adalah inhibitor erosi tanah yang sangat baik.

Untuk pembuatan serat bamboo sendiri ada beberapa metode yang bisa digunakan,

namun umumnya digunakan metode pembuatan serat bamboo secara kimiawi

menggunakan hydrolysis alkalization dengan multi-phase bleaching. Metode ini sudah

banyak digunakan untuk teknologi pembuatan. Berikut tahapan proses tersebut:

1. Daun bamboo dan batang yang yang keras diekstrak dan dihancurkan.

2. Selulosa bamboo hasil penghancuran direndam pada larutan natrium hidroksida

dengan kadar 15-20% pada suhu antara 200-25

0C selama 1-3 jam untuk

membentuk selulosa basa.

3. Selulosa basa dari bamboo lalu ditekan untuk menghilangkan larutan natrium

hidroksida yang berlebih. Selulosa basa dihancurkan dengan grinder dan

dikeringkan selama 24 jam.

4. Proses berikutnya adalah penambahan carbon disulfide untuk mensulfurisasi

agar campuran menjadi kental.

5. Carbon disulfide yang tersisa dihilangkan dengan menguapkannya melalui

proses decompression dan menghasilkan selulosa natrium xanthogenate.

6. Natrium hidroksida yang telah dicairkan ditambahkan ke selulosa natrium

Disain Rekayasa Produk 11

xanthogenate untuk membentuk larutan viscose yang mengandung 5% natrium

hidroksida dan 7-15% serat selulosa bamboo.

7. Serat selulosa bamboo dipaksa melalui pipa semprot yang berputar ke container

besar yang mengandung larutan asam sulfur yang akan mengeraskan selulosa

viscose natrium xanthogenate dan mengubah kembali menjadi benang serat

selulosa bamboo yang diputar menjadi benang serat bamboo dan siap digunakan

untuk fabrikasi.

C. PROSES PEMBUATAN KOMPOSIT

Untuk pembuatan natural fiber-reinforced composite, proses yang umumnya digunakan

adalah proses Resin Transfer Moulding (RTM). Proses ini membutuhkan cetakan yang

berguna sebagai pembentuk desain produk prosthesis yang diinginkan. Berikut gambar

dan tahapan dalam proses Resin Transfer Moulding (RTM):

Gambar 3. Proses Resin Transfer Moulding

Tahapan dari proses ini, yaitu:

1. Serat alami bamboo yang akan digunakan sebagai penguat composite diletakkan

di cetakkan. Kadar serat alami antara 10-20% dari volume total produk. Dengan

kadar sejumlah itu, akan menghasilkan gaya pembahasan dan ikatan yang baik

antara matriks dengan serat alami. Apabila melebihi 30%, maka akan

menghambat kemampuan permeabilitasnya.

2. Cetakan ditutup dengan menggunakan tekanan rendah (low pressure)

3. Resin epoksi diinjeksikan melalui nozzle yang ada.

4. Lakukan penekanan lagi dengan tekanan rendah (low pressure)

Keuntungan proses ini adalah:

1. Hasil produksi memiliki permukaan yang baik pada kedua sisinya

2. Menghasilkan ketebalan yang sama pada produk

Disain Rekayasa Produk 12

3. Menggunakan tekanan yang rendah (low pressure)

4. Produk yang dihasilkan sudah hampir mendekati produk jadi.

5. Menyisakan sedikit sampah/waste

6. Dapat memproduksi produk dengan bentuk yang susah dan berongga.

7. Menghasilkan produk dengan dimensi yang akurat

Berdasarkan desain yang diinginkan adalah alat prosthesis untuk penggunaan kaki

palsu/bantu sehingga dapat digunakan untuk membantu seseorang dalam berjalan.

Berikut desain untuk kaki palsu yang terbuat dari natural fiber-reinforced composite:

Gambar 4. Desain kaki palsu prosthesis

Prosthesis ini merupakan produk yang diproduksi tidak secara massal oleh karena itu

produksinya dilakukan apabila ada pemesanan saja yang dilakukan oleh pengguna yang

telah berkonsultasi sebelumnya dengan dokter yang bersangkutan. Dengan penggunaan

natural fiber-reinforced composites akan dihasilkan Prosthesis yang ramah lingkungan

dan juga murah dibandingkan dengan carbon dan glass composite. Total dari product

cost akan disesuaikan dengan kebutuhan untuk produksi sejumlah produk dan juga

banyaknya permintaan.

Disain Rekayasa Produk 13

BAB V

PEMAKAIAN PRODUK

Pemakaian prosthesis sebagai alat bantu manusia untuk menggantikan fungsi alat

tubuh yang hilang. Jenis prosthesis ini banyak tergantung dari bagian tubuh mana yang

hilang. Pada umumnya, pengguna prosthesis adalah mereka yang memiliki kelainan fisik

akibat telah diamputasi karena kecelakaan, penyakit, atau cacat lahir. Pemakaian prosthesis

harus memenuhi kenyamanan bagi penggunanya karena alat ini akan dipakai setiap hari

untuk memperlancar aktifitas dari penggunanya. Selain itu alat ini harus mudah dibersihkan,

mudah dilepas-pasang, dan terlihat natural. Selain itu alat harus kuat, namun ringan, sehingga

energi yang dibutuhkan pasien untuk berjalan, berlari, dan melakukan berbagai aktifitas

lainnya lebih rendah. Alat prosthesis ini sudah ada yang membuat namun materialnya yang

digunakan adalah carbon fiber (carbon fiber reinforced plastic). Menggunakan epoksi

sebagai material penyusunnya. Carbon fiber mempunyai rasio berat-kekuatan yang sangat

bagus, tetapi harganya sangat mahal. Nama komersil alatnya adalah GENER8.

Pada dasarnya, pemanfaatan prosthesis legs dapat dibagi menjadi 2 tipe:

1. Below the knee prosthetics atau trans-tibial prosthetics. Bagian yang diganti

adalah lutut kebawah

2. Above the knee prosthetics atau Transfemoral prosthesis. Jenis ini lebih rumit

dan komplet dibandingan dengan trans-tibial prosthetics karena mencakup lutut

buatan juga.

Berikut ini adalah cara untuk memasang artificial legs (tipe trans tibial)

Gambar 5. Pemakaian artificial legs

1

2 3 4 5

6

7 8 9

Disain Rekayasa Produk 14

Proses pemasangannya cukup mudah, seperti memasang kaus kaki. Tetapi,

penggantian ini mempunyai kelemahan karena tidak bertahan seumur hidup, sehingga mereka

memerlukan perawatan. Selama ini kelonggaran adalah masalah komplikasi utama pada

artificial legs ini. Untuk aplikasi dari prosthesis legs ada beberapa hal yang perlu

dipertimbangkan dalam pembuatan alat tersebut:

1. Pemilihan material; Harus biocompatible. Alat tidak memberikan pengaruh buruk

kepada tubuh, dan juga sebaliknya. Selain itu, pengguna alat tersebut harus merasa

nyaman dalam pemakaian.

2. Kekuatan material; Material yang mempunyai kekuatan elastisitas yang besar mampu

menahan tegangan yang lebih besar sehingga produk tidak mudah mengalami

deformasi, sedangkan material dengan kekuatan elastisitas yang kecil akan mudah

mengalami cacat.

Sampai sekarang, prosthesis masih terus berkembang teknologinya. Pada kaki

manusia normal, terdapat 22 macam gerakan, sedangkan saat ini artificial legs baru mencapai

7 gerakan. Para peneliti terus berusaha mengembangkan teknologi prosthesis agar orang yang

tidak mempunyai bagian tubuh tertentu, seperti kaki, lengan, dan lain-lain, dapat beraktivitas

dengan normal dengan aman dan nyaman.

Disain Rekayasa Produk 15

DAFTAR PUSTAKA

1. Zulfia, Anne. Bio composite and Nature Fiber Composite. Handsout Kuliah Material

Komposit 2010. Teknik Metalurgi dan Material FTUI.

2. http://composites-by-design.com/?page_id=61 diakses pada 17 Maret 2011

3. http://www.fao.org/DOCREP/004/Y1873E/y1873e0a.htm diakses pada 17 Maret 2011

4. http://www.ctihuatai.com/Products-RtmEN.htm diakses 17 Maret 2011

5. composite artificial limbs. TIFAC. Department of Science and Technology Govt. of

India

(http://www.tifac.org.in/index.php?option=com_content&view=article&id=489&Itemi

d=190) diakses pada 17 Maret 2011

6. Shasmin, H.N, N.A.Abu Osman, L.Abd. Latif.2008.Economical Tube Adapter Material

in Below Knee Prosthesis.Malaysia.

7. artificial/prosthetic limbs.(http://www.medindia.net/patients/patientinfo/artificial-limbs-

about.htm) diakses pada 17 Maret 2011

8. American Standard Testing Materials

9. Rousion, D. Prof. M. Sain, Prof. M. Couturier. Resin Transfer Molding of

Polyester/natural diber composites for performance application

10. http://www.reachoutmichigan.org/funexperiments/agesubject/lessons/newton/prosthetic

05.html diakses pada 29 Maret 2011

11. http://www.scipolicy.net/prosthetic-legs/ diakses pada 29 Maret 2011

12. http://www.ehow.com/about_6694006_technology-prosthetic-legs.html diakses pada

29 Maret 2011

13. http://www.wisegeek.com/what-is-a-prosthetic-leg.htm diakses pada 29 Maret 2011

14. http://books.google.co.id/books?id=hnE6vUMjqmwC&pg=PT27&lpg=PT27&dq=aplik

asi+Prosthesis&source=bl&ots=10LKYih9nF&sig=crOWJATuUaoyLFekQ1iF7BFscz

o&hl=id&ei=8PWRTbiKBYOecOzGrIkH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum

=5&ved=0CC8Q6AEwBA#v=onepage&q&f=false diakses pada 29 Maret 2011