Institut Teknologi Bandung

Prof. Widayani lahir dan besar di Bandung. Pendidikannya dari SD hingga S2 ditempuh di Bandung, hingga akhirnya beliau melanjutkan studi S3 pada bidang Polymer Science and Technology di University of Manchester.

Perempuan yang hobi menjahit ini telah menjadi staf pengajar Fisika ITB sejak tahun 1990 hingga sekarang. Beliau juga telah berhasil meluluskan lebih dari 30 mahasiswa dari jenjang sarjana, magister, hingga doktoral. Sepanjang karirnya, beliau telah mempublikasikan lebih dari 23 jurnal dan 20 prosiding berskala nasional maupun internasional dengan fokus penelitian pada studi komposit dan polimer fungsional.

Mengawali orasinya, Prof. Widayani menjelaskan tentang komposit yang merupakan kombinasi material pada tingkat makroskopis. Komposit terbentuk dari gabungan dua elemen material atau lebih yang berbeda jenis. Material baru dalam bentuk komposit akan memiliki karakteristik yang lebih baik dari material pembentuknya.

Komposit memiliki dua komponen utama, yaitu pengisi (filler) berupa serat penguat (fiber reinforced), serta matriks (matrix) sebagai material pengikat. Penelitian Prof. Widayani berupa komposit berbahan serat alami/Natural Fiber-based Composite (NFC) terbentuk dari filler serat alami dan matriks polimer.

Serat alami dalam hal ini berasal dari berbagai bagian jaringan dari tumbuhan, hewan, dan mineral. Komposisi komponen pada tiap serat berbeda, sehingga tiap jenis serat alami memiliki karakteristiknya masing-masing. Prof. Widayani menjelaskan bahwa pengembangan komposit dengan serat alami terutama dari tumbuhan memiliki berbagai keunggulan seperti harganya yang murah, dapat diperbarui, ramah lingkungan, cadangan yang melimpah, dan menaikkan nilai ekonomi. Kendati demikian, komposit serat alami juga memiliki beberapa kekurangan, seperti ketahanan termal dan air yang rendah, gangguan serangga, mudah terbakar, serta daya lekatnya rendah.

“Kekurangan ini menjadi tantangan bagi para peneliti untuk menemukan cara bagaimana mengatasinya. Dengan kata lain harus dilakukan perlakuan-perlakuan khusus pada serat sebelum dijadikan komposit,” ujarnya.

Karakteristik komposit berbasis serat alami dipengaruhi oleh sifat matriks maupun sifat serat, komposisi keduanya, proses pembuatan komposit, serta karakteristik interface antara matriks dan serat. Berbagai faktor tersebut akan mempengaruhi sifat-sifat komposit berupa sifat fisis, sifat mekanik, sifat termal, dan sifat yang terkait dengan gelombang. Karena variasi sifat inilah komposit berbahan selat alami memiliki bidang aplikasi yang luas, mulai dari material struktur, komponen otomotif, biomedis, material bangunan, furniture, dan lain lain.

“Aplikasi dari komposit berbasis serat alami ini cukup luas karena karakteristik fisisnya memungkinkan,” ujar Prof. Widayani.

Prof. Widayani dan tim telah melakukan berbagai penelitian terkait karakteristik dan sifat material komposit berbahan serat alami. Penelitian sifat fisis komposit terhadap komposit serat daun nanas-epoksi menunjukkan hasil bahwa tekanan mempengaruhi morfologi komposit dari segi ukuran pori. Kemudian, sifat mekanik yang diteliti dari berbagai jenis serat komposit menunjukkan hasil bahwa modulus elastisitas dipengaruhi oleh komposisi komposit.

Pengujian sifat termal menggunakan komposit serat sagu-epoksi menunjukkan hasil bahwa pada suhu tertentu, komposit akan mengalami kerusakan yang dimulai dengan kerusakan serat alami sebelum disusul oleh kerusakan matriks. Sedangkan pengujian sifat yang terkait dengan gelompang pada komposit kayu-epoksi menunjukkan hasil bahwa intensitas gelombang transmisi yang melewati komposit lebih rendah daripada yang melewati kayu saja atau epoksi saja.

Untuk mendukung pengembangan studi di bidang ini, riset lanjutan yang berpotensi dilakukan adalah tentang komposit hijau dan bio-nano komposit. Keduanya memiliki peluang yang besar untuk mengekskalasi kualitas material komposit sehingga akan memperluas aplikasinya di bidang-bidang baru.

Reporter: Hanifa Juliana (Perencanaan Wilayah dan Kota, 2020)