ANALISIS METODE MANUFAKTUR CELLULOSE NANOCRYSTAL (CNC) DAN PENCAMPURANNYA DENGAN MATRIKS RESIN: SEBUAH LITERATURE REVIEW DENGAN BANTUAN KECERDASAN BUATAN

Anastasia Bella Nelwan, Prof. Ir. Heru Santoso Budi R., M.Eng., Ph.D., IPM., ASEAN Eng.

2025 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Skripsi ini mengkaji metode produksi nanokristal selulosa (CNC) dan teknik pencampurannya dengan matriks resin melalui pendekatan narrative review, dengan dukungan kecerdasan buatan untuk analisis literatur. CNC merupakan material berbasis selulosa yang memiliki kekuatan mekanik tinggi, ringan, dan ramah lingkungan, sehingga menjanjikan sebagai alternatif penguat komposit dalam berbagai aplikasi, mulai dari otomotif hingga elektronik. Namun, kendala utama terletak pada kesulitan memproduksi CNC berkualitas tinggi secara skala besar dan tantangan dalam mencampurkannya dengan resin yang umumnya bersifat hidrofobik.

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi metode manufaktur CNC yang efektif dan efisien serta mengevaluasi teknik pencampuran CNC dengan matriks resin, dengan fokus pada aspek efektivitas, efisiensi, dan keberlanjutan. Metode narrative review digunakan untuk mengumpulkan, mengelompokkan, dan menganalisis data dari berbagai jurnal dan artikel ilmiah terkini. Proses analisis data didukung oleh alat berbasis kecerdasan buatan, seperti Elicit dan ChatGPT, guna mempercepat dan memperdalam pemahaman terhadap tren dan perbandingan metode yang telah ada.

Hasil analisis menunjukkan bahwa meskipun terdapat berbagai pendekatan dalam produksi CNC—mulai dari hidrolisis asam, hidrolisis enzimatik, hingga metode mekanik—tantangan utama tetap pada pengendalian ukuran, distribusi, dan kristalinitas CNC. Demikian pula, pencampuran CNC dengan resin memerlukan teknik modifikasi permukaan untuk mengatasi perbedaan polaritas antara CNC yang hidrofilik dan resin yang hidrofobik. Metode terbaik diidentifikasi melalui perbandingan kriteria efektivitas, efisiensi, dan dampak lingkungan, yang kemudian dirangking sebagai acuan bagi implementasi di laboratorium kampus dan potensi skala industri.

This study examines the production method of cellulose nanocrystals (CNC) and its mixing technique with a resin matrix through a narrative review approach, supported by artificial intelligence for literature analysis. CNC is a cellulose-based material that has high mechanical strength, is lightweight, and environmentally friendly, making it promising as an alternative composite reinforcement in various applications, from automotive to electronics. However, the main obstacle lies in the difficulty of producing high-quality CNC on a large scale and the challenge of mixing it with resins that are generally hydrophobic.

This study aims to identify effective and efficient CNC manufacturing methods and evaluate CNC mixing techniques with a resin matrix, focusing on aspects of effectiveness, efficiency, and sustainability. The narrative review method is used to collect, group, and analyze data from various journals and recent scientific articles. The data analysis process is supported by artificial intelligence-based tools, such as Elicit and ChatGPT, to accelerate and deepen understanding of trends and comparisons of existing methods.

The results of the analysis show that although there are various approaches in CNC production—ranging from acid hydrolysis, enzymatic hydrolysis, to mechanical methods—the main challenge remains in controlling the size, distribution, and crystallinity of CNC. Similarly, CNC blending with resin requires surface modification techniques to overcome the polarity differences between hydrophilic CNC and hydrophobic resin. The best method is identified through a comparison of effectiveness, efficiency, and environmental impact criteria, which are then ranked as a reference for implementation in campus laboratories and industrial scale potential.

Kata Kunci : Cellulose Nanocrystals (CNC), CNC manufacturing, CNC blending with resin