Search

UNIVERSITAS GADJAH MADA FACULTY OF MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES 

Search

UNIVERSITAS GADJAH MADA FACULTY OF MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES 

Search

UNIVERSITAS GADJAH MADA FACULTY OF MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES 

News

Mahasiswa Magister Fisika UGM Kembangkan Electronic Nose Terkecil Berbasis Sensor QCM

Prestasi membanggakan ditorehkan oleh mahasiswa Program Studi Magister Fisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Universitas Gadjah Mada (UGM). Trisna Julian, alumni mahasiswa magister Fisika UGM, pada saat riset tesisnya berhasil mengembangkan sistem electronic nose (e-nose) berbasis sensor gas berbasis Quartz Crystal Microbalance (QCM) yang inovatif, berbiaya rendah, dan memiliki ukuran (hanya sebesar telepon genggam) paling kecil dibandingkan dengan teknologi sejenis.

Dalam penelitian yang dipublikasikan di jurnal ACS Omega, Trisna dan tim berhasil merancang sistem e-nose portabel yang bekerja berdasarkan prinsip deteksi gravimetrik, di mana perubahan massa akibat adsorpsi molekul pada permukaan polimer dapat menyebabkan pergeseran frekuensi resonansi sensor QCM. Sistem ini menggunakan array sensor QCM yang difungsikan dengan berbagai lapisan polimer aktif, seperti polyacrylonitrile, poly(vinylidene fluoride), poly(vinyl pyrrolidone), dan poly(vinyl acetate).

Gambar system e-nose dan skema operasionalnya (Julian dkk., 2020)

Salah satu keunggulan utama dari e-nose yang dikembangkan oleh Trisna Julian adalah ukurannya yang sangat kecil dibandingkan dengan e-nose konvensional. Dengan desain yang ringkas, perangkat ini memungkinkan penggunaan yang lebih fleksibel dalam berbagai situasi, termasuk aplikasi medis, industri pangan, dan pemantauan kualitas udara. Selain itu, konsumsi daya yang sangat rendah menjadi faktor pembeda utama dari inovasi ini. Sensor yang digunakan dalam sistem ini beroperasi dalam suhu ruang tanpa memerlukan pemanasan tambahan, sehingga dapat menghemat energi secara signifikan dibandingkan dengan sensor berbasis metal-oxide semiconductors (MOS) yang membutuhkan suhu tinggi untuk bekerja secara optimal.

Sistem e-nose ini dilengkapi dengan sirkuit akuisisi data (DAQ) multisaluran yang telah dikalibrasi, sehingga dapat mencapai resolusi frekuensi hingga 0,5 Hz. Dengan sensitivitas tinggi terhadap berbagai senyawa organik volatil (volatile organic compounds, VOCs), serta dukungan algoritma pembelajaran mesin seperti Linear Discriminant Analysis (LDA) dan Support Vector Machine (SVM), sistem ini mampu mengklasifikasikan berbagai analit dengan tingkat akurasi hingga 99%.

Menurut Trisna Julian, teknologi e-nose ini memiliki potensi besar untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk diagnosis dini penyakit, pemantauan kualitas lingkungan, serta pengujian keamanan dan kualitas produk di industri pangan dan farmasi. “Keunggulan sistem ini adalah ukurannya yang portabel, konsumsi daya yang rendah, serta kemampuan analisis gas yang canggih berkat integrasi kecerdasan buatan,” ujarnya.

Dosen pembimbing penelitian, Prof. Kuwat Triyana, menambahkan bahwa inovasi ini tidak hanya memperkaya keilmuan di bidang sensor dan teknologi deteksi gas, tetapi juga membuka peluang pengembangan lebih lanjut dalam skala industri. “Ke depannya, sistem e-nose ini selain aspek kualitas metode feature extraction dan model machine learning yang digunakan, dapat dikembangkan sensor-sensor yang lebih fokus kepada aplikasi, misalnya fokus untuk mendeteksi tuberculosis, pneumonia, dan deteksi kehalalan makanan/bahan makanan,” jelasnya.

Dampak Sosial dan Ekonomi

Pengembangan e-nose ini berpotensi membawa dampak positif yang signifikan dalam berbagai sektor, baik sosial maupun ekonomi. Dalam bidang kesehatan, teknologi ini dapat digunakan untuk diagnosis dini penyakit melalui deteksi biomarker gas dalam napas manusia, yang memungkinkan pemeriksaan non-invasif dengan biaya yang lebih terjangkau dibandingkan dengan metode konvensional seperti tes darah atau pencitraan medis.

Dari segi industri, e-nose ini dapat diterapkan dalam kontrol kualitas makanan dan minuman, mendukung standar keamanan pangan, serta mengurangi risiko kontaminasi dan kerugian akibat produk cacat. Selain itu, industri farmasi juga dapat memanfaatkan teknologi ini untuk memastikan stabilitas dan kualitas bahan aktif obat-obatan.

Di sektor lingkungan, e-nose dapat digunakan untuk mendeteksi polusi udara secara real-time, membantu pemerintah dan lembaga terkait dalam memantau kualitas udara serta mengambil tindakan mitigasi yang lebih cepat terhadap ancaman polusi. Dengan sifatnya yang portabel dan hemat energi, e-nose ini sangat ideal untuk diterapkan dalam berbagai kondisi, termasuk di daerah terpencil atau minim infrastruktur.

Gambar klasifikasi gas menggunakan linear discriminant analysis (LDA)

Kontribusi terhadap Sustainable Development Goals (SDGs)

Inovasi ini sejalan dengan dua poin utama dalam Sustainable Development Goals (SDGs) yang ditetapkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB):

  1. SDG 3 – Good Health and Well-Being: Teknologi e-nose ini mendukung kesehatan masyarakat dengan memungkinkan deteksi dini penyakit dan pemantauan kualitas udara yang lebih baik, sehingga dapat mengurangi risiko kesehatan akibat polusi dan keterlambatan diagnosis.
  2. SDG 9 – Industry, Innovation, and Infrastructure: Pengembangan teknologi berbasis e-nose ini mendorong inovasi dalam industri kesehatan, pangan, dan lingkungan, serta membuka peluang bagi sektor manufaktur dalam menciptakan produk berbasis sensor yang lebih canggih dan efisien.

Penelitian ini merupakan bagian dari upaya UGM dalam mengembangkan teknologi berbasis riset yang dapat memberikan manfaat bagi masyarakat luas. Dengan prestasi ini, Trisna Julian telah membuktikan bahwa mahasiswa UGM mampu bersaing dan berkontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di tingkat internasional.

Untuk informasi lebih lanjut mengenai penelitian ini, kunjungi publikasi di jurnal ACS Omega: ACS Omega, 2020, 5, 29492–29503.

Read More

Sensor Safrole Berbasis Nanofiber PVAc: Inovasi Baru untuk Deteksi Precursor Ekstasi

Yogyakarta, Indonesia — Tim peneliti dari Lab Fisika Material dan Instrumentasi, Departemen Fisika FMIPA Universitas Gadjah Mada (UGM) bersama mitra peneliti dari Universitas Sebelas Maret dan Technische Universität Braunschweig, Germany serta dukungan dari Mabes Polri Jakarta berhasil mengembangkan prototipe sensor safrole berbasis Quartz Crystal Microbalance (QCM) yang dilapisi nanofiber polivinil asetat (PVAc). Sensor ini dinilai sangat sensitif, selektif, dan berbiaya rendah, sehingga berpotensi menjadi alat pendeteksi dini yang efektif untuk memerangi produksi ekstasi (MDMA) secara ilegal.

Mengapa Safrole Penting? 

Safrole adalah minyak kuning pucat yang secara alami ditemukan dalam tanaman seperti pala dan kayu manis. Namun, senyawa ini juga merupakan precursor kunci dalam sintesis ekstasi, obat psikoaktif ilegal yang banyak disalahgunakan. Menurut Interpol, pasar gelap ekstasi global diperkirakan bernilai $12 miliar per tahun, dengan Asia Tenggara sebagai salah satu wilayah produksi utama. Di Indonesia, kasus peredaran ekstasi meningkat 25% dalam lima tahun terakhir (Badan Narkotika Nasional, 2023).

Prototip sensor baru ini mampu mendeteksi safrole hingga 0,7 bagian per juta (ppm) sehingga cukup sensitif. “Ini langkah inovatif untuk mencegah penyalahgunaan bahan kimia berbahaya sekaligus melindungi masyarakat dari dampak narkoba,” ujar Prof. Kuwat Triyana, ketua tim peneliti.

Teknologi di Balik Sensor 

Sensor QCM bekerja dengan mengukur perubahan frekuensi getaran kristal kuarsa saat molekul safrole menempel pada permukaannya. Untuk meningkatkan sensitivitas, tim UGM menggunakan lapisan nanofiber PVAc yang dibuat melalui teknik electrospinning.

Dampak Sosial dan Kriminal 

Pengembangan sensor ini tidak hanya relevan secara ilmiah, tetapi juga memiliki implikasi sosial yang luas:

  1. Pencegahan Kejahatan Terorganisir: Jaringan narkoba sering menggunakan safrole yang diselundupkan dari industri legal (misalnya, minyak atsiri) untuk produksi ekstasi. Sensor portabel ini dapat digunakan di bandara, pelabuhan, atau lokasi rawan untuk mendeteksi safrole secara real-time.
  2. Perlindungan Lingkungan: Produksi ekstasi ilegal sering meninggalkan limbah kimia beracun. Deteksi dini safrole dapat memutus mata rantai produksi sebelum merusak ekosistem.
  3. Kesehatan Publik: Ekstasi menyebabkan ketergantungan, gangguan mental, dan risiko overdosis. Dengan membatasi akses bahan bakunya, sensor ini turut mendukung program rehabilitasi pengguna narkoba.

Gambar 1 adalah foto dengan scanning electron microscopy (SEM, JEOL JSM-6510)memperlihatkan perbandingan morfologi permukaan sensor berupa PVAc antara bentuk film tipis (halus dengan pori-pori kecil) dan nanofiber (bertekstur kasar dengan pori-pori besar). Struktur nanofiber meningkatkan luas permukaan hingga 3 kali lipat, memungkinkan lebih banyak molekul safrole terikat.

Gambar 2 menjelaskan mekanisme interaksi antara PVAc dan safrole. Gugus oksigen pada PVAc (bersifat basa Lewis) berikatan dengan proton pada safrole (asam Lewis) melalui gaya dipol-dipol. Interaksi fisik ini memicu pergeseran frekuensi QCM, yang kemudian diterjemahkan sebagai sinyal deteksi.

Tautan dengan SDGs 

Penelitian ini selaras dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs):

– SDG 3 (Kesehatan yang Baik): Meminimalkan dampak kesehatan dari penyalahgunaan narkoba.

– SDG 9 (Industri, Inovasi, dan Infrastruktur): Inovasi teknologi sensor yang terjangkau.

– SDG 16 (Perdamaian dan Keadilan): Memerangi kejahatan terorganisir dan perdagangan narkoba.

Potensi Pasar dan Tantangan 

Tim peneliti telah bekerja sama dengan Kepolisian Indonesia untuk uji coba sensor di lapangan. Jika diproduksi massal, harga sensor ini diprediksi 50% lebih murah dibandingkan alat kromatografi konvensional. Namun, tantangan tetap ada, seperti interferensi uap air dan kebutuhan kalibrasi rutin.

“Kami berharap kelak kalau sensor ini sudah diproduksi dengan standar industri tidak hanya digunakan di Indonesia, tetapi juga di negara lain yang menghadapi masalah serupa,” tambah Kuwat Triyana.

Artikel ini ditulis berdasarkan penelitian: Triyana, K. et al. (2019). A highly sensitive safrole sensor based on polyvinyl acetate (PVAc) nanofiber-coated QCM. Scientific Reports, 9(1), 15407.

#LawanNarkoba #InovasiIndonesia #SDGs

Read More

Orlando Ferrari, Wisudawan Terbaik dengan IPK Sempurna di FMIPA UGM Sampaikan Pidato Inspiratif

Orlando Ferrari, wisudawan program studi Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) mencatat sebuah prestasi yang sangat membanggakan dengan meraih Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) 4,00. Ini menjadikannya sebagai wisudawan dengan IPK tertinggi dalam periode II 2024/2025. Dengan masa studi yang terbilang singkat, yaitu 3 tahun 5 bulan, Orlando dapat mempertahankan IPK, sembari aktif mengikuti berbagai macam perlombaan di bidang Matematika.

Dalam upacara wisuda, Orlando diberikan kehormatan untuk menyampaikan pidato sebagai perwakilan mahasiswa. Dalam pidatonya, ia membagikan perjalanan akademiknya yang penuh tantangan dan inspirasi. Orlando mengungkapkan bahwa dirinya berasal dari Provinsi Kalimantan Tengah dan awalnya tidak memiliki banyak teman saat pertama kali masuk UGM. Perjalanan akademiknya pun penuh tantangan, ia juga merasakan saat-saat dimana merasa kesulitan dalam mengikuti pembelajaran beberapa mata kuliah. Kini, setelah menyelesaikan studinya dengan gemilang, ia menekankan pentingnya persiapan menghadapi masa depan.

“Mari kita menjalankan masa depan dengan membawa nama baik UGM serta menjunjung tinggi nilai-nilai yang telah diajarkan selama perkuliahan. Saya memiliki tiga hal penting yang harus selalu rekan-rekan sekalian ingat. Pertama, di mana pun berada, tetaplah memegang teguh nasionalisme. Kedua, setiap orang adalah pemimpin, setidaknya bagi diri sendiri. Terakhir, jangan pernah berhenti belajar,” ujar Orlando dalam pidatonya kepada rekan-rekan wisudawan.

Lebih lanjut, ia juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh keluarga, teman, dan bapak ibu dosen yang mendukungnya selama berkuliah di program studi Matematika FMIPA UGM. “Selama kita terus berikhtiar dan mencari solusi, maka Allah akan selalu memberikan jalan,” Orlando menutup pidatonya dengan penuh keyakinan.

Pencapaian Orlando selama masa studinya menjadi bukti nyata pencerminan nilai Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya dalam SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas, dengan menjadi contoh nyata bagaimana pendidikan dapat membentuk pribadi seseorang yang inspiratif dan berkualitas.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Raditya Maulana Adiwicaksana
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Program Studi Geofisika FMIPA UGM Gelar Sharing Knowledge Mengenai Survei Seismik 3D, Perdalam Eksplorasi Geofisika

Pada tanggal 25 Februari 2025, program studi Geofisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) melaksanakan sebuah acara sharing knowledge yang mengangkat tema ‘Parameter Desain Survey Seismic 3d Menggunakan NORSAR’. Dipandu oleh M.Hilmi Hakim, alumni Geofisika angkatan 2007 yang kini berkarier di PT EP Oilfield Supplies, peserta dapat mempelajari dan menambah pengetahuan mengenai desain survei 3D seismic dengan menggunakan NORSAR. Kegiatan ini dilaksanakan di ruang G3 gedung Departemen Fisika, Program Studi Geofisika FMIPA UGM.

“Dari sharing knowledge ini benar-benar mendapatkan ilmu baru yang membuka pikiran dalam membuat desain survei akuisisi, yang merupakan hal krusial di eksplorasi Geofisika,” Ujar Aryo, mahasiswa Geofisika angkatan 2022 yang mengikuti kegiatan tersebut.

Dalam materinya, disampaikan akan pentingnya membuat sebuah asumsi sebelum melakukan akuisisi lapangan Geofisika. Pembuatan asumsi ini juga lebih dikenal dengan sebutan pembuatan hipotesis, yang mencakup prediksi respons jika dilakukan akuisisi, validasi dari interpretasi, dan perancangan desain survei.

Peserta juga diperkenalkan dengan penggunaan perangkat lunak NORSAR untuk desain survei seismik 3D. Materi yang disampaikan mencakup analisis melalui forward modeling, pembuatan asumsi simulasi, serta desain akuisisi yang sesuai dengan kebutuhan penelitian atau eksplorasi geofisika. M. Hilmi Hakim menjelaskan bahwa forward modeling sangat penting dalam menentukan rancangan survei akuisisi yang optimal. Dengan metode ini, para peneliti dapat mensimulasikan penyebaran gelombang seismik dan memahami bagaimana data akan terekam dalam survei yang dirancang.

Forward modeling menjadi salah satu aspek penting dalam survei seismik 3D, memungkinkan peneliti untuk mensimulasikan penyebaran gelombang seismik dan memahami bagaimana data akan terekam dalam survei yang dirancang. Terdapat dua metode utama dalam forward modeling, yakni metode numerik dan ray-based. Dalam konteks survei seismik, metode ray-based lebih sesuai karena mampu menghitung jalur propagasi gelombang (ray path) secara dinamis. Sementara itu, metode numerik dianggap lebih kaku karena hanya mempertimbangkan pemantulan gelombang tanpa memperhitungkan pergerakan gelombang seperti diving wave (gelombang menyelam).

Kegiatan sharing knowledge ini juga berkontribusi terhadap pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya dalam SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas  dengan meningkatkan pemahaman mahasiswa terhadap teknologi survei geofisika. Serta SDGs poin ke-9 yaitu Industri, Inovasi, dan Infrastruktur dengan harapan peserta dapat berkontribusi dalam pengembangan teknologi eksplorasi yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Aryo Satriojati
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Mahasiswa Geofisika FMIPA UGM Raih Kesempatan Perdalam Pemahaman Teknologi Pemetaan Modern Total Station

Pada tanggal 14 Februari 2024 program studi Geofisika telah melaksanakan sebuah kursus singkat mengenai penggunaan salah satu alat pemetaan, Total Station. Sebanyak 25 mahasiswa aktif Geofisika yang telah mengambil praktikum perpetaan turut serta dalam kursus tersebut. Kegiatan ini menghadirkan Daniel Prasetyo, S.Si., Country Manager Satlab Geosolution, sebagai pemateri utama.

Kursus ini bertujuan untuk memperkenalkan mahasiswa pada teknologi pemetaan modern yang belum secara resmi diajarkan dalam kurikulum perkuliahan. Kegiatan ini memiliki dua sesi dalam pelaksanaanya, berupa sesi materi dan sesi praktik penggunaan alat. Dalam sesi materi, mahasiswa dikenalkan dengan berbagai alat pemetaan terbaru dari Satlab, termasuk spesifikasi, kegunaan, serta keunggulan Total Station dibandingkan alat konvensional seperti theodolite, yaitu dapat melakukan pengukuran otomatis dengan memanfaatkan sinar laser yang dipantulkan oleh prisma pada tongkat target.

Setelah sesi materi, mahasiswa langsung mempraktikkan penggunaan Total Station. Sebelum salat Jumat, peserta melakukan proses centering dengan alat tersebut, yang merupakan tahap awal dalam pengukuran untuk memastikan alat berada dalam posisi yang tepat. Setelah salat Jumat, sesi praktik pemetaan dilanjutkan di area parkiran Departemen Fisika, di mana mahasiswa melakukan pengukuran lapangan menggunakan Total Station.

“Kegiatan yang bagus dan menarik karena dapat mempelajari alat baru yang belum didapatkan saat perkuliahan, apalagi alat tersebut lebih advance,” Ujar Rayyan, salah satu mahasiswa Geofisika angkatan 2022 yang mengikuti kursus tersebut. “Total station dapat menghitung secara langsung hasil pengukuran sehingga berbeda dengan yang biasa digunakan di kuliah perpetaan,” Lanjutnya.

Kegiatan kursus ini selaras dengan Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya pada SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas yang mendorong peningkatan kualitas pendidikan melalui penerapan teknologi baru dalam pembelajaran, serta SDG poin ke-9 yaitu Industri, Inovasi, dan Infrastruktur, yang mendukung pemanfaatan inovasi teknologi dalam pengembangan infrastruktur dan penelitian geospasial.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Naufal Rayyan Arrafish
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Lepas 106 Mahasiswa Sarjana Dalam Wisuda Periode II 2024/2025, 58 Mahasiswa FMIPA UGM Raih Gelar Cumlaude

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) menggelar pelepasan mahasiswa sarjana periode II 2024/2025 pada 26 Februari 2025. Bertempat di Auditorium lantai 7 FMIPA UGM, wisuda kali ini melepas 106 mahasiswa dengan rincian, 21 lulusan dari program studi Elektronika dan Instrumentasi, 23 dari Ilmu Komputer, 9 dari Fisika, 3 dari Geofisika, 17 dari Kimia, 15 dari Matematika, 6 dari Statistika, dan 8 dari Aktuaria. Dari 106 wisudawan, sebanyak 58 mahasiswa berhasil lulus dengan predikat cumlaude atau dengan pujian, yakni 35 mahasiswa meraih Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) dalam rentang 3,50–3,75, sementara 27 mahasiswa mencapai IPK 3,75–4,00.

Prof. Dr. Eng. Kuwat Triyana, M.Si selaku Dekan Fakultas MIPA UGM, turut memberikan sambutan dan ucapan selamat kepada seluruh mahasiswa sarjana. “Silakan manfaatkan seluruh peluang kerja, dan hadapi dunia ini. Selamat atas pencapaian dan wisuda pada hari ini,” ujar Prof. Kuwat.

Perwakilan dari mahasiswa sarjana, Orlando Ferrari, juga memberikan pidato kepada rekan-rekan sejawat pada Wisuda Periode II 2024/2025. Sebagai lulusan terbaik yang berhasil memperoleh IPK sempurna, yakni 4,00, ia berpesan, “Kita telah lulus dengan mengemban nama baik Universitas Gadjah Mada, mari kita tetap menjunjung tinggi nilai-nilai yang telah diajarkan selama perkuliahan,” ujar Orlando.

Wisuda Periode II 20224/2025 ini mencerminkan nilai Sustainable Development Goals (SDGs), poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas. Kegiatan ini memberikan contoh nyata dari kualitas pendidikan yang baik mengantarkan mahasiswa FMIPA UGM kepada masa depan gemilang.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Raditya Maulana Adiwicaksana
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Mahasiswa Magister Fisika UGM Kembangkan Electronic Nose Terkecil Berbasis Sensor QCM

Prestasi membanggakan ditorehkan oleh mahasiswa Program Studi Magister Fisika, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Universitas Gadjah Mada (UGM). Trisna Julian, alumni mahasiswa magister Fisika UGM, pada saat riset tesisnya berhasil mengembangkan sistem electronic nose (e-nose) berbasis sensor gas berbasis Quartz Crystal Microbalance (QCM) yang inovatif, berbiaya rendah, dan memiliki ukuran (hanya sebesar telepon genggam) paling kecil dibandingkan dengan teknologi sejenis.

Dalam penelitian yang dipublikasikan di jurnal ACS Omega, Trisna dan tim berhasil merancang sistem e-nose portabel yang bekerja berdasarkan prinsip deteksi gravimetrik, di mana perubahan massa akibat adsorpsi molekul pada permukaan polimer dapat menyebabkan pergeseran frekuensi resonansi sensor QCM. Sistem ini menggunakan array sensor QCM yang difungsikan dengan berbagai lapisan polimer aktif, seperti polyacrylonitrile, poly(vinylidene fluoride), poly(vinyl pyrrolidone), dan poly(vinyl acetate).

Gambar system e-nose dan skema operasionalnya (Julian dkk., 2020)

Salah satu keunggulan utama dari e-nose yang dikembangkan oleh Trisna Julian adalah ukurannya yang sangat kecil dibandingkan dengan e-nose konvensional. Dengan desain yang ringkas, perangkat ini memungkinkan penggunaan yang lebih fleksibel dalam berbagai situasi, termasuk aplikasi medis, industri pangan, dan pemantauan kualitas udara. Selain itu, konsumsi daya yang sangat rendah menjadi faktor pembeda utama dari inovasi ini. Sensor yang digunakan dalam sistem ini beroperasi dalam suhu ruang tanpa memerlukan pemanasan tambahan, sehingga dapat menghemat energi secara signifikan dibandingkan dengan sensor berbasis metal-oxide semiconductors (MOS) yang membutuhkan suhu tinggi untuk bekerja secara optimal.

Sistem e-nose ini dilengkapi dengan sirkuit akuisisi data (DAQ) multisaluran yang telah dikalibrasi, sehingga dapat mencapai resolusi frekuensi hingga 0,5 Hz. Dengan sensitivitas tinggi terhadap berbagai senyawa organik volatil (volatile organic compounds, VOCs), serta dukungan algoritma pembelajaran mesin seperti Linear Discriminant Analysis (LDA) dan Support Vector Machine (SVM), sistem ini mampu mengklasifikasikan berbagai analit dengan tingkat akurasi hingga 99%.

Menurut Trisna Julian, teknologi e-nose ini memiliki potensi besar untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk diagnosis dini penyakit, pemantauan kualitas lingkungan, serta pengujian keamanan dan kualitas produk di industri pangan dan farmasi. “Keunggulan sistem ini adalah ukurannya yang portabel, konsumsi daya yang rendah, serta kemampuan analisis gas yang canggih berkat integrasi kecerdasan buatan,” ujarnya.

Dosen pembimbing penelitian, Prof. Kuwat Triyana, menambahkan bahwa inovasi ini tidak hanya memperkaya keilmuan di bidang sensor dan teknologi deteksi gas, tetapi juga membuka peluang pengembangan lebih lanjut dalam skala industri. “Ke depannya, sistem e-nose ini selain aspek kualitas metode feature extraction dan model machine learning yang digunakan, dapat dikembangkan sensor-sensor yang lebih fokus kepada aplikasi, misalnya fokus untuk mendeteksi tuberculosis, pneumonia, dan deteksi kehalalan makanan/bahan makanan,” jelasnya.

Dampak Sosial dan Ekonomi

Pengembangan e-nose ini berpotensi membawa dampak positif yang signifikan dalam berbagai sektor, baik sosial maupun ekonomi. Dalam bidang kesehatan, teknologi ini dapat digunakan untuk diagnosis dini penyakit melalui deteksi biomarker gas dalam napas manusia, yang memungkinkan pemeriksaan non-invasif dengan biaya yang lebih terjangkau dibandingkan dengan metode konvensional seperti tes darah atau pencitraan medis.

Dari segi industri, e-nose ini dapat diterapkan dalam kontrol kualitas makanan dan minuman, mendukung standar keamanan pangan, serta mengurangi risiko kontaminasi dan kerugian akibat produk cacat. Selain itu, industri farmasi juga dapat memanfaatkan teknologi ini untuk memastikan stabilitas dan kualitas bahan aktif obat-obatan.

Di sektor lingkungan, e-nose dapat digunakan untuk mendeteksi polusi udara secara real-time, membantu pemerintah dan lembaga terkait dalam memantau kualitas udara serta mengambil tindakan mitigasi yang lebih cepat terhadap ancaman polusi. Dengan sifatnya yang portabel dan hemat energi, e-nose ini sangat ideal untuk diterapkan dalam berbagai kondisi, termasuk di daerah terpencil atau minim infrastruktur.

Gambar klasifikasi gas menggunakan linear discriminant analysis (LDA)

Kontribusi terhadap Sustainable Development Goals (SDGs)

Inovasi ini sejalan dengan dua poin utama dalam Sustainable Development Goals (SDGs) yang ditetapkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB):

  1. SDG 3 – Good Health and Well-Being: Teknologi e-nose ini mendukung kesehatan masyarakat dengan memungkinkan deteksi dini penyakit dan pemantauan kualitas udara yang lebih baik, sehingga dapat mengurangi risiko kesehatan akibat polusi dan keterlambatan diagnosis.
  2. SDG 9 – Industry, Innovation, and Infrastructure: Pengembangan teknologi berbasis e-nose ini mendorong inovasi dalam industri kesehatan, pangan, dan lingkungan, serta membuka peluang bagi sektor manufaktur dalam menciptakan produk berbasis sensor yang lebih canggih dan efisien.

Penelitian ini merupakan bagian dari upaya UGM dalam mengembangkan teknologi berbasis riset yang dapat memberikan manfaat bagi masyarakat luas. Dengan prestasi ini, Trisna Julian telah membuktikan bahwa mahasiswa UGM mampu bersaing dan berkontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di tingkat internasional.

Untuk informasi lebih lanjut mengenai penelitian ini, kunjungi publikasi di jurnal ACS Omega: ACS Omega, 2020, 5, 29492–29503.

Read More

Sensor Safrole Berbasis Nanofiber PVAc: Inovasi Baru untuk Deteksi Precursor Ekstasi

Yogyakarta, Indonesia — Tim peneliti dari Lab Fisika Material dan Instrumentasi, Departemen Fisika FMIPA Universitas Gadjah Mada (UGM) bersama mitra peneliti dari Universitas Sebelas Maret dan Technische Universität Braunschweig, Germany serta dukungan dari Mabes Polri Jakarta berhasil mengembangkan prototipe sensor safrole berbasis Quartz Crystal Microbalance (QCM) yang dilapisi nanofiber polivinil asetat (PVAc). Sensor ini dinilai sangat sensitif, selektif, dan berbiaya rendah, sehingga berpotensi menjadi alat pendeteksi dini yang efektif untuk memerangi produksi ekstasi (MDMA) secara ilegal.

Mengapa Safrole Penting? 

Safrole adalah minyak kuning pucat yang secara alami ditemukan dalam tanaman seperti pala dan kayu manis. Namun, senyawa ini juga merupakan precursor kunci dalam sintesis ekstasi, obat psikoaktif ilegal yang banyak disalahgunakan. Menurut Interpol, pasar gelap ekstasi global diperkirakan bernilai $12 miliar per tahun, dengan Asia Tenggara sebagai salah satu wilayah produksi utama. Di Indonesia, kasus peredaran ekstasi meningkat 25% dalam lima tahun terakhir (Badan Narkotika Nasional, 2023).

Prototip sensor baru ini mampu mendeteksi safrole hingga 0,7 bagian per juta (ppm) sehingga cukup sensitif. “Ini langkah inovatif untuk mencegah penyalahgunaan bahan kimia berbahaya sekaligus melindungi masyarakat dari dampak narkoba,” ujar Prof. Kuwat Triyana, ketua tim peneliti.

Teknologi di Balik Sensor 

Sensor QCM bekerja dengan mengukur perubahan frekuensi getaran kristal kuarsa saat molekul safrole menempel pada permukaannya. Untuk meningkatkan sensitivitas, tim UGM menggunakan lapisan nanofiber PVAc yang dibuat melalui teknik electrospinning.

Dampak Sosial dan Kriminal 

Pengembangan sensor ini tidak hanya relevan secara ilmiah, tetapi juga memiliki implikasi sosial yang luas:

  1. Pencegahan Kejahatan Terorganisir: Jaringan narkoba sering menggunakan safrole yang diselundupkan dari industri legal (misalnya, minyak atsiri) untuk produksi ekstasi. Sensor portabel ini dapat digunakan di bandara, pelabuhan, atau lokasi rawan untuk mendeteksi safrole secara real-time.
  2. Perlindungan Lingkungan: Produksi ekstasi ilegal sering meninggalkan limbah kimia beracun. Deteksi dini safrole dapat memutus mata rantai produksi sebelum merusak ekosistem.
  3. Kesehatan Publik: Ekstasi menyebabkan ketergantungan, gangguan mental, dan risiko overdosis. Dengan membatasi akses bahan bakunya, sensor ini turut mendukung program rehabilitasi pengguna narkoba.

Gambar 1 adalah foto dengan scanning electron microscopy (SEM, JEOL JSM-6510)memperlihatkan perbandingan morfologi permukaan sensor berupa PVAc antara bentuk film tipis (halus dengan pori-pori kecil) dan nanofiber (bertekstur kasar dengan pori-pori besar). Struktur nanofiber meningkatkan luas permukaan hingga 3 kali lipat, memungkinkan lebih banyak molekul safrole terikat.

Gambar 2 menjelaskan mekanisme interaksi antara PVAc dan safrole. Gugus oksigen pada PVAc (bersifat basa Lewis) berikatan dengan proton pada safrole (asam Lewis) melalui gaya dipol-dipol. Interaksi fisik ini memicu pergeseran frekuensi QCM, yang kemudian diterjemahkan sebagai sinyal deteksi.

Tautan dengan SDGs 

Penelitian ini selaras dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs):

– SDG 3 (Kesehatan yang Baik): Meminimalkan dampak kesehatan dari penyalahgunaan narkoba.

– SDG 9 (Industri, Inovasi, dan Infrastruktur): Inovasi teknologi sensor yang terjangkau.

– SDG 16 (Perdamaian dan Keadilan): Memerangi kejahatan terorganisir dan perdagangan narkoba.

Potensi Pasar dan Tantangan 

Tim peneliti telah bekerja sama dengan Kepolisian Indonesia untuk uji coba sensor di lapangan. Jika diproduksi massal, harga sensor ini diprediksi 50% lebih murah dibandingkan alat kromatografi konvensional. Namun, tantangan tetap ada, seperti interferensi uap air dan kebutuhan kalibrasi rutin.

“Kami berharap kelak kalau sensor ini sudah diproduksi dengan standar industri tidak hanya digunakan di Indonesia, tetapi juga di negara lain yang menghadapi masalah serupa,” tambah Kuwat Triyana.

Artikel ini ditulis berdasarkan penelitian: Triyana, K. et al. (2019). A highly sensitive safrole sensor based on polyvinyl acetate (PVAc) nanofiber-coated QCM. Scientific Reports, 9(1), 15407.

#LawanNarkoba #InovasiIndonesia #SDGs

Read More

Orlando Ferrari, Wisudawan Terbaik dengan IPK Sempurna di FMIPA UGM Sampaikan Pidato Inspiratif

Orlando Ferrari, wisudawan program studi Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) mencatat sebuah prestasi yang sangat membanggakan dengan meraih Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) 4,00. Ini menjadikannya sebagai wisudawan dengan IPK tertinggi dalam periode II 2024/2025. Dengan masa studi yang terbilang singkat, yaitu 3 tahun 5 bulan, Orlando dapat mempertahankan IPK, sembari aktif mengikuti berbagai macam perlombaan di bidang Matematika.

Dalam upacara wisuda, Orlando diberikan kehormatan untuk menyampaikan pidato sebagai perwakilan mahasiswa. Dalam pidatonya, ia membagikan perjalanan akademiknya yang penuh tantangan dan inspirasi. Orlando mengungkapkan bahwa dirinya berasal dari Provinsi Kalimantan Tengah dan awalnya tidak memiliki banyak teman saat pertama kali masuk UGM. Perjalanan akademiknya pun penuh tantangan, ia juga merasakan saat-saat dimana merasa kesulitan dalam mengikuti pembelajaran beberapa mata kuliah. Kini, setelah menyelesaikan studinya dengan gemilang, ia menekankan pentingnya persiapan menghadapi masa depan.

“Mari kita menjalankan masa depan dengan membawa nama baik UGM serta menjunjung tinggi nilai-nilai yang telah diajarkan selama perkuliahan. Saya memiliki tiga hal penting yang harus selalu rekan-rekan sekalian ingat. Pertama, di mana pun berada, tetaplah memegang teguh nasionalisme. Kedua, setiap orang adalah pemimpin, setidaknya bagi diri sendiri. Terakhir, jangan pernah berhenti belajar,” ujar Orlando dalam pidatonya kepada rekan-rekan wisudawan.

Lebih lanjut, ia juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh keluarga, teman, dan bapak ibu dosen yang mendukungnya selama berkuliah di program studi Matematika FMIPA UGM. “Selama kita terus berikhtiar dan mencari solusi, maka Allah akan selalu memberikan jalan,” Orlando menutup pidatonya dengan penuh keyakinan.

Pencapaian Orlando selama masa studinya menjadi bukti nyata pencerminan nilai Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya dalam SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas, dengan menjadi contoh nyata bagaimana pendidikan dapat membentuk pribadi seseorang yang inspiratif dan berkualitas.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Raditya Maulana Adiwicaksana
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Program Studi Geofisika FMIPA UGM Gelar Sharing Knowledge Mengenai Survei Seismik 3D, Perdalam Eksplorasi Geofisika

Pada tanggal 25 Februari 2025, program studi Geofisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) melaksanakan sebuah acara sharing knowledge yang mengangkat tema ‘Parameter Desain Survey Seismic 3d Menggunakan NORSAR’. Dipandu oleh M.Hilmi Hakim, alumni Geofisika angkatan 2007 yang kini berkarier di PT EP Oilfield Supplies, peserta dapat mempelajari dan menambah pengetahuan mengenai desain survei 3D seismic dengan menggunakan NORSAR. Kegiatan ini dilaksanakan di ruang G3 gedung Departemen Fisika, Program Studi Geofisika FMIPA UGM.

“Dari sharing knowledge ini benar-benar mendapatkan ilmu baru yang membuka pikiran dalam membuat desain survei akuisisi, yang merupakan hal krusial di eksplorasi Geofisika,” Ujar Aryo, mahasiswa Geofisika angkatan 2022 yang mengikuti kegiatan tersebut.

Dalam materinya, disampaikan akan pentingnya membuat sebuah asumsi sebelum melakukan akuisisi lapangan Geofisika. Pembuatan asumsi ini juga lebih dikenal dengan sebutan pembuatan hipotesis, yang mencakup prediksi respons jika dilakukan akuisisi, validasi dari interpretasi, dan perancangan desain survei.

Peserta juga diperkenalkan dengan penggunaan perangkat lunak NORSAR untuk desain survei seismik 3D. Materi yang disampaikan mencakup analisis melalui forward modeling, pembuatan asumsi simulasi, serta desain akuisisi yang sesuai dengan kebutuhan penelitian atau eksplorasi geofisika. M. Hilmi Hakim menjelaskan bahwa forward modeling sangat penting dalam menentukan rancangan survei akuisisi yang optimal. Dengan metode ini, para peneliti dapat mensimulasikan penyebaran gelombang seismik dan memahami bagaimana data akan terekam dalam survei yang dirancang.

Forward modeling menjadi salah satu aspek penting dalam survei seismik 3D, memungkinkan peneliti untuk mensimulasikan penyebaran gelombang seismik dan memahami bagaimana data akan terekam dalam survei yang dirancang. Terdapat dua metode utama dalam forward modeling, yakni metode numerik dan ray-based. Dalam konteks survei seismik, metode ray-based lebih sesuai karena mampu menghitung jalur propagasi gelombang (ray path) secara dinamis. Sementara itu, metode numerik dianggap lebih kaku karena hanya mempertimbangkan pemantulan gelombang tanpa memperhitungkan pergerakan gelombang seperti diving wave (gelombang menyelam).

Kegiatan sharing knowledge ini juga berkontribusi terhadap pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya dalam SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas  dengan meningkatkan pemahaman mahasiswa terhadap teknologi survei geofisika. Serta SDGs poin ke-9 yaitu Industri, Inovasi, dan Infrastruktur dengan harapan peserta dapat berkontribusi dalam pengembangan teknologi eksplorasi yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Aryo Satriojati
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Mahasiswa Geofisika FMIPA UGM Raih Kesempatan Perdalam Pemahaman Teknologi Pemetaan Modern Total Station

Pada tanggal 14 Februari 2024 program studi Geofisika telah melaksanakan sebuah kursus singkat mengenai penggunaan salah satu alat pemetaan, Total Station. Sebanyak 25 mahasiswa aktif Geofisika yang telah mengambil praktikum perpetaan turut serta dalam kursus tersebut. Kegiatan ini menghadirkan Daniel Prasetyo, S.Si., Country Manager Satlab Geosolution, sebagai pemateri utama.

Kursus ini bertujuan untuk memperkenalkan mahasiswa pada teknologi pemetaan modern yang belum secara resmi diajarkan dalam kurikulum perkuliahan. Kegiatan ini memiliki dua sesi dalam pelaksanaanya, berupa sesi materi dan sesi praktik penggunaan alat. Dalam sesi materi, mahasiswa dikenalkan dengan berbagai alat pemetaan terbaru dari Satlab, termasuk spesifikasi, kegunaan, serta keunggulan Total Station dibandingkan alat konvensional seperti theodolite, yaitu dapat melakukan pengukuran otomatis dengan memanfaatkan sinar laser yang dipantulkan oleh prisma pada tongkat target.

Setelah sesi materi, mahasiswa langsung mempraktikkan penggunaan Total Station. Sebelum salat Jumat, peserta melakukan proses centering dengan alat tersebut, yang merupakan tahap awal dalam pengukuran untuk memastikan alat berada dalam posisi yang tepat. Setelah salat Jumat, sesi praktik pemetaan dilanjutkan di area parkiran Departemen Fisika, di mana mahasiswa melakukan pengukuran lapangan menggunakan Total Station.

“Kegiatan yang bagus dan menarik karena dapat mempelajari alat baru yang belum didapatkan saat perkuliahan, apalagi alat tersebut lebih advance,” Ujar Rayyan, salah satu mahasiswa Geofisika angkatan 2022 yang mengikuti kursus tersebut. “Total station dapat menghitung secara langsung hasil pengukuran sehingga berbeda dengan yang biasa digunakan di kuliah perpetaan,” Lanjutnya.

Kegiatan kursus ini selaras dengan Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya pada SDGs poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas yang mendorong peningkatan kualitas pendidikan melalui penerapan teknologi baru dalam pembelajaran, serta SDG poin ke-9 yaitu Industri, Inovasi, dan Infrastruktur, yang mendukung pemanfaatan inovasi teknologi dalam pengembangan infrastruktur dan penelitian geospasial.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Naufal Rayyan Arrafish
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More

Lepas 106 Mahasiswa Sarjana Dalam Wisuda Periode II 2024/2025, 58 Mahasiswa FMIPA UGM Raih Gelar Cumlaude

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada (FMIPA UGM) menggelar pelepasan mahasiswa sarjana periode II 2024/2025 pada 26 Februari 2025. Bertempat di Auditorium lantai 7 FMIPA UGM, wisuda kali ini melepas 106 mahasiswa dengan rincian, 21 lulusan dari program studi Elektronika dan Instrumentasi, 23 dari Ilmu Komputer, 9 dari Fisika, 3 dari Geofisika, 17 dari Kimia, 15 dari Matematika, 6 dari Statistika, dan 8 dari Aktuaria. Dari 106 wisudawan, sebanyak 58 mahasiswa berhasil lulus dengan predikat cumlaude atau dengan pujian, yakni 35 mahasiswa meraih Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) dalam rentang 3,50–3,75, sementara 27 mahasiswa mencapai IPK 3,75–4,00.

Prof. Dr. Eng. Kuwat Triyana, M.Si selaku Dekan Fakultas MIPA UGM, turut memberikan sambutan dan ucapan selamat kepada seluruh mahasiswa sarjana. “Silakan manfaatkan seluruh peluang kerja, dan hadapi dunia ini. Selamat atas pencapaian dan wisuda pada hari ini,” ujar Prof. Kuwat.

Perwakilan dari mahasiswa sarjana, Orlando Ferrari, juga memberikan pidato kepada rekan-rekan sejawat pada Wisuda Periode II 2024/2025. Sebagai lulusan terbaik yang berhasil memperoleh IPK sempurna, yakni 4,00, ia berpesan, “Kita telah lulus dengan mengemban nama baik Universitas Gadjah Mada, mari kita tetap menjunjung tinggi nilai-nilai yang telah diajarkan selama perkuliahan,” ujar Orlando.

Wisuda Periode II 20224/2025 ini mencerminkan nilai Sustainable Development Goals (SDGs), poin ke-4 yaitu Pendidikan Berkualitas. Kegiatan ini memberikan contoh nyata dari kualitas pendidikan yang baik mengantarkan mahasiswa FMIPA UGM kepada masa depan gemilang.

Penulis : Sekar Melati Putri Pratiwi
Dokumentasi : Raditya Maulana Adiwicaksana
Editor : Meitha Eka Nurhasanah

Read More
Translate