Analisis secara Analitik Pengaruh Medan Listrik terhadap Nilai Parameter Order Dispersi Tabung Nano Karbon Multi-walled dan Kristal Cair

SETIA BUDI SUMANDRA, Prof. D.Eng. Yusril Yusuf, S.Si., M.Si.

2020 | Skripsi | S1 FISIKA

Tabung Nano Karbon Multi-walled (MWCNT) merupakan material 1D yang banyak memiliki manfaat di berbagai bidang. Akan tetapi, kekurangan dari material ini adalah kecendrungannya untuk membentuk gumpalan yang disebabkan oleh pensejajaran molekul-molekul MWCNT yang kurang terkontrol (dikarakterisasi oleh parameter order). Kekurangan ini dapat diatasi dengan melakukan dispersi MWCNT di dalam kristal cair (LC) nematik dan ditempatkan di dalam pengaruh medan listrik. Dengan memanfaatkan persamaan densitas energi bebas Doi dan Landau de-Gennes, secara analitik ditemukan bahwa medan listrik meningkatkan parameter order MWCNT dan LC di dalam campuran dispersi. Selain itu, kekuatan anchoring fase Nematik LC juga memengaruhi parameter order MWCNT dan LC itu sendiri. Kontrol pensejajaran molekul MWCNT dapat dilakukan dengan mengatur nilai anchoring LC dan kuat medan listrik.

Multi-walled Carbon Nanotube (MWCNT) is a 1D material that has many benefits in various fields. However, the disadvantage of this material is its tendency to form aggregates due to the poorly controlled alignment of the MWCNT molecules (characterized by order parameter). This deficiency can be overcome by dispersing MWCNT in a nematic liquid crystal (LC) and placing it under the influence of an electric field. Utilizing the Doi and Landau de-Gennes free energy density equations, it was found analytically that the electric field increased both the MWCNT and LC order parameters in the dispersion mixture. In addition, the anchoring strength of the Nematic LC phase also affects the order parameters of MWCNT and LC itself. Control of the alignment of MWCNT molecules can be done by adjusting the anchoring LC value and the electric field strength.

Kata Kunci : MWCNT, LC, dispersi, analitik, Parameter Order, anchoring LC, medan listrik, dan densitas energi bebas Doi dan Landau de-Gennes