Tag: karakterisasi

Categories
Nanoteknologi & Material

TEM Talos F200X untuk Analisis Nanopartikel dan Material Berketahanan Tinggi

Tangerang Selatan – Humas BRIN.  Penggunaan alat karakterisasi Transmission Electron Microscope (TEM) di Indonesia memasuki babak baru dengan hadirnya S/TEM Talos F200X. Memperkenalkan kepada seluruh periset dan calon pengguna TEM di Indonesia, bahwa BRIN telah memiliki alat TEM, yang akan mulai aktif dioperasikan awal tahun 2023. 

Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), kembali menghadirkan narasumber untuk memaparkan dua topik utama, yaitu TEM untuk Analisa Nanopartikel dan TEM Analisis untuk Material Berketahanan Tinggi, pada Webinar Ornamat ke-19 Edisi Khusus TEM, Selasa (13/12). 

Kepala ORNM BRIN, Ratno Nuryadi dalam pembukaan menginformasikan bahwa webinar khusus ini untuk memberikan refreshment dan penguatan kepada periset, baik dari sisi pengetahuan-pengetahuan dasar  sampai aplikatif, termasuk pembinaan. 

“Mudah-mudah dengan informasi ini, dapat menjadi bekal bagi periset untuk menggunakan alat karakterisasi yang andal dan ampuh, karena TEM bisa melihat struktur yang sangat kecil hingga struktur atom,” harapnya.

Dalam rangka memaksimalkan penggunaan TEM, Ratno menyampaikan akan berkolaborasi dengan berbagai pihak. “Kami akan berkolaborasi dengan dalam maupun luar negeri (Jerman, India dan Malaysia), sehingga bisa mempertajam fokus penelitian serta mengirimkan periset untuk studi lanjut mendalami TEM dengan berbagai skema yang ada, baik Degree by Research (DBR) maupun program reguler,” terangnya. 

Pada sesi pemaparan, Riza Iskandar dari Thermo Fisher Scientific menyampaikan  bahwa pada tahun ini BRIN menginstalasi peralatan TEM dengan tipe Talos F200X yang memiliki keunggulan untuk melakukan analisis sampai ke struktur atom. 

“Dengan menggunakan TEM, kita bisa mendapatkan atau memperbesar obyek gambar yang ingin kita lihat dengan ukuran yang sangat besar. Obyek tersebut yang mungkin ukurannya kurang dari satu nanometer atau pun sangat kecil, yang tidak dapat kita lihat dengan mata kita, yang tidak bisa kita lihat dengan mikroskopik, tetapi kita melihat dengan menggunakan TEM ini,” ucap Riza.

“Keunggulan TEM berikutnya adalah juga bisa dipergunakan untuk mendapatkan informasi terkait dengan struktur, yang dalam hal ini tidak hanya kita tahu bagaimana obyek diperbesar dan bisa kita tahu apa yang ada di dalam obyek tersebut,” tambahnya.

Riza mengatakan, dengan kemajuan teknologi dan kebutuhan yang lebih mendalam, maka alat TEM yang ada di pasaran saat ini tidak hanya berhenti dalam komposisi konvensional saja, tetapi hampir semua sudah memiliki fungsi yang disebut Scanning TEM (STEM). 

Menurutnya, kemampuan dari Scanning TEM (STEM) itu merupakan fitur yang paling utama menjadikan Talos F200 X berada dalam kondisi di depan dibandingkan dengan kompetitor yang lain. Ia berharap kondisi ini tidak perlu dijadikan suatu persaingan. 

“Beberapa laboratorium yang memiliki alat TEM yang tidak memiliki fungsi tertentu ketika melakukan penelitian, bisa melakukan kolaborasi dengan laboratorium lain yang memiliki kemampuan yang lain juga,” ulasnya. (hrd,jp/ed:adl)

Categories
Nanoteknologi & Material Riset & Inovasi

Begini Cara Preparasi Sampel pada TEM, Fasilitas Canggih Laboratorium BRIN

Tangerang Selatan – Humas BRIN. Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) akan segera melengkapi fasilitas laboratoriumnya dengan Transmission electron microscopy (TEM) atau Mikroskop Transmisi Elektron di akhir 2022. TEM merupakan alat karakterisasi yang sangat penting dalam dunia riset sains dan material yang akan ditempatkan di Kawasan Sains dan Teknologi BJ. Habibie Serpong dan mulai dioperasikan awal tahun 2023.

Salah satu aspek yang penting diketahui untuk pemanfaatan alat TEM adalah terkait preparasi sampel. Karena sampelnya berukuran skala nano yang sangat kecil tak tampak mata. Tantangannya adalah menyiapkan sampel dengan metode konvensional atau menggunakan teknik dual beam dengan alat focused ion beam (FIB).

Guna memberikan pemahaman tentang preparasi sampel, Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material BRIN bekerja sama dengan Thermo Fisher Scientific, menggelar webinar Edisi Khusus TEM 2 dengan tema ‘Preparasi Sampel dan Analisis Data TEM’, Selasa (11/9).

Kepala ORNM BRIN, Ratno Nuryadi, webinar ini bertujuan untuk meningkatkan pengetahuan tentang karakterisasi alat nano, yakni TEM. “Harapannya dengan edisi lanjutan kedua ini kita akan lebih mendapat bekal bagaimana preparasi sampel dan analisa hasil karakterisasi TEM, khususnya nanti terkait dengan TEM yang direncanakan masuk ke BRIN pada Desember 2022,” ungkapnya.

Preparasi Sampel TEM Metode Konvensional

Peneliti dari Pusat Riset Teknologi Deteksi Radiasi dan Analisis Nuklir Organisasi Riset Tenaga Nuklir (ORTN), Arbi Dimyati, menjelaskan proses preparasi sampel TEM dengan metode konvensional.

“Sejak tahun 1932, Ernst Ruska memperkenalkan mikroskop pada tahun 1986 dan mendapat nobel. Kemudian masuk pasar 6 tahun sejak penemuan itu. Sekarang mikroskop seperti TEM sudah canggih, tetapi soal preparasi masih menjadi masalah yang krusial,” papar Arbi.

Alat TEM memiliki standar tinggi 3-4 meter dan terdapat beberapa lensa. “Ketika sampel dimasukkan maka akan mengalami pembesaran. Nanti baru kita dapatkan sampel dari yang kita inginkan,” kata Arbi.

Menurutnya, prinsip kerja TEM ada dua, satu mendapat gambar dan satunya lagi mendapat difraksi. Sistem sampel TEM ditaruh di dalam grid dengan diameter 3 mm, karena sampel yang dapat dimasukkan dalam holder hanya 3 mm.

“Jika sampel terkena elektron, maka akan mengalami beberapa proses. Yang dapat dianalisa dari TEM adalah  semikonduktor, ilmu material, dan ilmu hayati,” imbuhnya.

Lebih lanjut Arbi menyebutkan persyaratan pada sampel TEM. “Syarat umum sampel TEM yakni transparan terhadap elektron (<100nm), area yang cukup luas, kontras yang memadai, dan stabil terhadap pembombardiran elektron. Sampel juga tidak boleh menguap, karena akan menempel di lensa sehingga TEM harus dibongkar dan dibersihkan,” paparnya.

Dikatakan olehnya, terdapat jenis preparasi sampel anorganik dan biologi. “Preparasi manual untuk material biologi harus diawali dengan fiksasi, dengan tujuan agar material stabil dan tidak berubah seperti struktur dan harus dicor ke dalam resin. Sementara syarat preparasi manual material padat yakni serbuk ‘nano’ berukuran maksimum 100 nano, penampakan atas, penampang lintang, dan replikasi,” urainya.

Preparasi Sampel TEM dengan Focus Ion Beams (FIB)

Sementara itu, Peneliti dari Pusat Riset Material Maju ORNM, Eni Sugiarti menjelaskan proses preparasi sampel TEM dengan Focus Ion Beams (FIB). “BRIN memiliki alat dual beam & multi detectors of JFIB 4610F, alat FIB ini dapat diakses melalui situs elsa.brin.go.id, apabila bapak dan ibu ingin melakukan pengujian dan analisis,” ucapnya.

Alat FIB ini  memiliki dua sumber, yakni sumber elektron Schottky-field emission gun (FEG) and sumber ion logam galium cair, serta 5 detektor yang terpasang dan 2 gas deposisi (karbon atau tungsten) yang berfungsi membantu pada saat deposisi dan memasukkan ke grid TEM. “Pemilihan gas ini tergantung pada sampel yang kita gunakan,” jelas Eni.

Aplikasi FIB ini dapat diterapkan untuk alat scanning electron microscopy (SEM) atau pemindaian mikroskop elektron, agar memperoleh besaran yang lebih tinggi kualitasnya dan pola nano dan pemindaian vektor 2 dimensi dan 3 dimensi. “Keunggulannya, kita bisa membentuk sampel menggunakan alat ini untuk mengetahui unsur yang ingin kita ketahui, serta preparasi sampel TEM yang diharapkan memiliki ketipisan 100 nano, sangat dimungkinkan dengan alat ini,” tuturnya.

Analisis Data TEM

Sedangkan peneliti dari Pusat Material maju lainnya, Fadli Rohman menyampaikan menjelaskan terkait analisis data TEM: Basic to Advanced Analysis. Fadli menerangkan bahwa pada saat melakukan pengujian sampel perlu memperhatikan sampel yang akan diuji.

“Kita harus mengetahui layak atau tidaknya untuk dianalisis, terkait dengan ukuran yang harus tipis. Apabila sampel berukuran besar, maka harus di preparasi terlebih dahulu. Data yang telah diperoleh dari hasil penggunaan TEM akan terlihat, apakah sesuai dengan yang diharapkan atau tidak, hal inilah yang menjadi pertimbangan dalam pengujian TEM,” urainya.

Fadli menambahkan dengan data yang di dapat dari alat TEM berupa banyak gambaran dari alat yang ada. Ketika kita menganalisis sampel harus paham element yang akan diujikan. “Dengan alat TEM ini kita dapat menganalisis elemen apa saja yang terdapat dalam sampel yang kita ujikan,” imbuhnya.

Terdapat beberapa piranti lunak yang digunakan pada alat TEM. “Seperti Crips, fungsinya bisa digunakan untuk pemrosesan gambar kristalografi, analisis difraksi, dan identifikasi frasa. Sementara piranti lunak Image J  tidak hanya untuk TEM, tetapi bisa juga digunakan untuk pemrosesan gambar dan analisis lainnya. Kemudian Microscopy Suite (Digital Micrograph) fungsinya untuk mengontrol dan memproses akuisisi data untuk berbagai aplikasi TEM. Terakhir JEMS yang berfungsi untuk data simulasi TEM,” ulasnya. (esw/ ed:adl,pur)

Sumber : https://www.brin.go.id/news/110531/begini-cara-preparasi-sampel-pada-tem-fasilitas-canggih-laboratorium-brin

Categories
Uncategorized

BRIN Miliki Alat Karakterisasi dengan Presisi Tinggi untuk Riset Material

Tangerang Selatan – Humas BRIN. Dalam rangka meningkatkan daya saing riset di Indonesia, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) berupaya melengkapi fasilitas riset dengan alat-alat pengujian terbaru. Salah satunya adalah Transmission Electron Microscope Electron (TEM) Talos yang akan segera hadir di Laboratorium Karakterisasi Lanjut Kawasan Sains dan Teknologi B.J. Habibie. Guna memberikan informasi yang lengkap terkait TEM Talos kepada masyarakat umum, BRIN menggelar webinar ORNAMAT ke-11 edisi khusus TEM 1 pada Kamis (15/9).

Kepala Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (ORNM) BRIN, Ratno Nuryadi, menyampaikan bahwa webinar kali ini bertujuan meningkatkan pengetahuan terkait karakterisasi TEM. “TEM merupakan alat karakterisasi material dengan presisi sangat tinggi dengan skala nanometer. Khususnya karena alat TEM akan masuk ke lab material sekitar akhir tahun ini, sekitar Desember 2022,” ungkapnya.

Melalui webinar ini, Ratno mengajak peserta untuk mengetahui apa keunikan, keunggulan, dan kehebatan alat TEM ini dibanding dengan alat TEM yang lain. Ia juga menceritakan rencana webinar edisi khusus TEM akan diadakan dalam lima pertemuan.

“Prinsip alat ini berbasis tembakan elektron pada material lapisan tipis. Elektron akan menembus lapisan tipis dan ditangkap oleh detektor dan ditampilkan oleh citra. Gambar yang ditampilkan menampilkan kondisi riil atom per atom. Bahkan deretan atom yang sangat kecil, kurang dari 1 nanometer bisa terlihat,” jelas Ratno.

Untuk dapat menggunakan alat pengukur karakterisasi TEM ini, diperlukan kemampuan yang unik dari segi preparasinya. Pengerjaan preparasi sampel dapat memakan waktu yang lama, bahkan bisa sampai berbulan bulan. “Penggunaan alat ini tentunya tidak mudah, jadi butuh keahlian yang unik untuk menggunakan alat ini, terutama preparasinya untuk mempersiapkan material lapisan tipis,” imbuhnya.

Dijelaskan Ratno, manfaat dan keuntungan penggunaan TEM ini akan dapat meningkatkan kualitas riset di BRIN karena alat TEM ini terbaru di Asia Tenggara. “Semoga benefit dari TEM ini dapat dipahami oleh para periset internal dan eksternal BRIN. Silakan dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk meningkatkan kualitas riset kita menjadi standar global,” harapnya.

Pada saat ini kata Ratno, telah terbentuk tim yang akan melakukan pengembangan dan kolaborasi riset berbasis TEM untuk sains material, yang terdiri dari Yuliati Herbani (Pusat Riset Fotonik), Eni Sugiarti (Pusat Riset Material Maju/PRMM), Arbi Dimyati (Pusat Riset Teknologi Deteksi Radiasi dan Analisis Nuklir), Fadli Rohman (PRMM), Christin Rina Ratri (PRMM), Toto Sudiro (PRMM), Nendar Herdianto (PRMM), Dwi Gustiono (PRMM), dan Mohammad Dani (Pusat Riset Teknologi Reaktor Nuklir).

“Adanya tim ini agar bisa membantu sebelum TEM ini masuk BRIN. Tim akan melakukan penyiapan, sehingga kualitas riset kita menjadi lebih baik. Ini saatnya untuk menggali dan memanfaatkan alat ini. Silakan bagi bapak ibu yang punya ide, silakan kontak dengan tim ini, agar saat alat TEM ini masuk bisa bermanfaat,” ujarnya.

Pakar TEM dari Thermo Fisher Scientific yang berbasis di Singapura, Riza Iskandar memperkenalkan alat TEM Talos F200X yang baru dibeli oleh BRIN. “Jika tidak ada halangan, pada akhir tahun alat ini bisa berjalan. Sehingga melalui webinar ini dapat memberikan tambahan wawasan, seperti riset apa yang bisa dilakukan di BRIN atau di indonesia dengan alat TEM ini,” kata Riza.

Menurut Riza, alat TEM seperti yang dimiliki oleh BRIN hanya ada tiga di Asia Tenggara, selain di Indonesia, ada di Singapura dan Thailand. “Agar membuat Indonesia bangga, peneliti BRIN bisa mengekspor pengetahuan tentang material melalui alat ini. Karena alat ini juga mudah digunakan, semi otomatis, sehingga bisa membantu peneliti,” urai Riza.

Dijelaskan Riza, prinsip TEM fungsi utamanya sebagai mikroskop adalah untuk memperbesar obyek yang berukuran nano. “TEM Talos memiliki keunggulan untuk eksplorasi selain gambar, misalnya informasi struktur seperti kristal, alat ini dapat memberikan info struktur apakah kubik, heksagonal, atau lainnya melalui gambar detil,” ucap Riza.

“Keunggulan berikutnya, di TEM ini bisa didapatkan informasi struktur unsur kimia apa saja yang ada, serta dapat memvisualiasikan distribusi unsur-unsur kimia tersebut. Sebagai tambahan, fitur yang dimiliki alat ini bisa menampilkan ikatan elektron antara dua fasa,” lanjutnya.

BRIN saat ini sudah mempunyai satu buah TEM. Kehadiran TEM yang baru ini akan semakin melengkapi laboratorium karakterisasi. “TEM ini terbaik di kelasnya. Memiliki ekstra kecerahan yang menghasilkan gambar lebih baik. Dilengkapi dengan detektor 4 buah, sehingga bisa dapat sinyal di berbagai sisi. TEM pada umumnya menghasilkan gambar 2 dimensi, tapi dengan teknologi pada alat ini bisa menghasilkan gambar 3 dimensi,” ulas Riza.

Menurutnya, yang membedakan TEM dengan alat lain yang sejenis adalah TEM memliki sumber cahaya elektron. Jika dioperasikan maka TEM memiliki panjang gelombang yang kurang lebih 100 kali lebih kecil. “Untuk membandingkan prinsip kerjanya, bisa dibandingkan dengan mikroskop optik cahaya. Maka TEM dapat melakukan pembesaran di bagian layar. Operasionalnya pun mesti dalam kondisi vakum, tidak boleh bersentuhan dengan udara, karena mempergunakan elektron,” jelasnya.

Ukuran sampel yang mampu diteliti menggunakan TEM ini mesti sangat kecil. Menyesuaikan dengan wadah yang ada pada alat ini sebesar 2-3 milimeter. “Preparasi sampelnya sangat krusial, penting bagi periset di BRIN  menaruh sampel dengan ukuran yang dipersyaratkan oleh TEM, supaya hasil penelitiannya dapat berhasil dengan baik,” harap Riza. (adl, mfn/ed:pur)