Friday, June 19, 2009

Silica Risk Husk


Rice milling generates a by product know as husk . This surrounds the paddy grain. During milling of paddy about 78 % of weight is received as rice , broken rice and bran .Rest 22 % of the weight of paddy is received as husk . This husk is used as fuel in the rice mills to generate steam for the parboiling process . This husk contains about 75 % organic volatile matter and the balance 25 % of the weight of this husk is converted into ash during the firing process , is known as rice husk ash ( RHA ). This RHA in turn contains around 85 % - 90 % amorphous silica.

So for every 1000 kgs of paddy milled , about 220 kgs ( 22 % ) of husk is produced , and when this husk is burnt in the boilers , about 55 kgs ( 25 % ) of RHA is generated.

India is a major rice producing country , and the husk generated during milling is mostly used as a fuel in the boilers for processing paddy , producing energy through direct combustion and / or by gasification . About 20 million tones of RHA is produced annually. This RHA is a great environment threat causing damage to the land and the surrounding area in which it is dumped. Lots of ways are being thought of for disposing them by making commercial use of this RHA.

The particle size of the cement is about 35 microns . There may be formation of void in the concrete mixes , if curing is not done in properly . This reduces the strength and quality of the concrete . Our product – Silpozz – which is made out of this RHA is finer than cement having very small particle size of 25 microns , so much so that it fills the interstices in between the cement in the aggregate. That is where the strength and density comes from. And that is why it can reduce the amount of cement in the concrete mix .

RHA is a good super-pozzolans . Silpozz can be used in a big way to make special concrete mixes . There is a growing demand for fine amorphous silica in the production of special cement and concrete mixes ,high performance concrete ,high strength, low permeability concrete, for use in bridges, marine environments , nuclear power plants etc. This market is currently filled by silica fume or micro silica , being imported from Norway, China and also from Burma . Due to limited supply of silica fumes in India and the demand being high the price of silica fume has risen to as much as US$ 500 / ton in Indonesia.

Thursday, June 18, 2009

Wood converted to scaffolds for bone tissue engineering


Inspired by nature's highly organized hierarchial structures, researchers have used wood to make porous hydroxyapatite scaffolds with structures similar to that of real bone. The scaffolds 'pave the way for realising prosthetic devices which could get closer to the extraordinary performance of human tissues'. They heated the wood to decompose the organic parts that make up most of its weight, leaving behind the carbon template. They reacted the template first with calcium, then oxygen and then carbon dioxide to form calcium carbonate. Finally, they converted it to hydroxyapatite using a phosphate donor. The material keeps its original microstructure, exploiting the unique architectural properties of the wood's cellular make-up. This means cells and blood vessels can grow through the structure and incorporate it into the original bone.
[From wood to bone: multi-step process to convert wood hierarchical structures into biomimetic hydroxyapatite scaffolds for bone tissue engineering, J. Mater. Chem., 2009, DOI: 10.1039/b900333a]

Material Pintar, Kalau Dipukul Mengeras


Jenis biopolimer "pintar" ini memiliki sifat seperti permukaan tubuh ketimun laut. Pada kondisi normal lunak, namun kontan mengeras saat diberi tekanan, misalnya saat dipukul.

Material yang dikembangkan para peneliti di Case Western University, AS itu memang menjiplak kulit teripang atau ketimun laut. Mereka terinspirasi fakta bahwa ketimun laut memiliki kemampuan tersebut karena kulitnya mengandung serat selulosa yang sangat baik.

Saat diberi tekanan dari luar, sel-sel di sekitarnya akan membentuk molekul yang akan mengikat serat tersebut dengan sangat kuat. Alhasil, kulitnya menjadi kaku dan lebih sulit ditembus. Dalam kondisi normal, sel-sel tersebut membentuk protein yang bersifat fleksibel sehingga tubuh ketimun laut dapat melalui celah-celah batuan karang.

Untuk meniru kemampuan tersebut, para peneliti mengisolasi jaringan serat selulosa di kulit tubuh ketimun laut. Serat tersebut kemudian dikombinasikan campuran polimer yang kenyal.

Bentuk polimer baru menjadi seperti jaring tiga dimensi dengan serat-serat nano yang membentuk lapisan-lapisan saling tindih. Saat lapisan-lapisan tersebut ditarik, polimer akan menegang.

Para peneliti berharap material seperti itu dapat dipakai untuk berbagai keperluan. Selain untuk lapisan pengaman luar tubuh, suatu saat mungkin dapat dipakai sebagai pengganti logam pada elektroda-elektroda alat elektronika yang dipasang di dalam tubuh pasien.

Monday, June 8, 2009

Karbon nanotube dengan doping nitrogen untuk sel bahan bakar yang murah


Tabung karbon berukuran nano (nanotubes) yang didoping dengan nitrogen memiliki potensi untuk menggantikan katalis platina yang mahal yang biasa digunakan untuk mereduksi oksigen didalam sel bahan bakar, menurut para peneliti di Ohio (Science 2009, 323, 760). Penemuan ini dapat menurunkan harga dari sel bahan bakar, yang merupakan teknologi menjanjikan namun memiliki masalah dalam pengaplikasiannya dalam skala besar seperti pada kendaraan bermotor karena harga katalis yang mahal disamping segi ketahanannya.

Sebuah tim dipimpin oleh Liming Dai dari the University of Dayton menemukan bahwa sekumpulan karbon nanotube yg tersusun vertikal, yang sebagian atom karbon digantikan dengan nitrogen dapat mereduksi oksigen dalam larutan alkali lebih baik dibandingkan katalis platina yang telah lama dipakai dalam teknologi sel bahan bakar sejak 1960an. Lebih dari itu, nanotube tidak terpengaruh oleh racun katalis berupa karbon monoksida yang terbukti mendeaktivasi katalis platina.

Dai menjelaskan penyebab utama dari aktifitas tinggi oleh nanotube berdoping nitrogen karena kemampuan menerima elektron dari atom nitrogen yang akan menghasilkan muatan positif pada atom karbon disebelahnya. Muatan ini menarik elektron dari anoda dan mendorong reaksi reduksi oksigen. “Pengungkapan peran baru dari nitrogen doping pada penelitian ini sangat penting dan dapat diaplikasikan untuk mengembangkan berbagai katalis pereduksi oksigen berbahan non logam yang efisien diluar aplikasinya dalam fuel cells” Dai berkata.

“Penemuan ini dapat memiliki efek yang mendasar terhadap upaya komersialisasi teknologi sel bahan bakar kata Yushan Yan, seorang professor teknik kimia dari the University of California, Riverside. Dia menambahkan bahwa hasil ini dapat lebih berdampak nyata jika tim Dai dapat menunjukkan hasil percobaan dalam media asam, dimana platina lebih diperlukan dalam suasana tersebut, dibandingkan dengan media basa, dimana tidak ada logam lain yang lebih efektif daripada platina pada suasana asam. Namun mengetahui bahwa platina bisa digantikan dengan katalis nonlogam baru ini sudah merupakan kemajuan yang luar biasa.

Thursday, June 4, 2009

Indonesia Potensial Jadi Pemasok Material Nano


Indonesia sangat potensial dan perlu mengambil peluang menjadi pemasok material nano di pasar global berkaitan dengan dimulainya era revolusi nanoteknologi.

"Sekarang ini dunia sedang mengarah pada revolusi nanoteknologi di mana dalam periode 2010 sampai 2020 akan tejadi percepatan luar biasa dalam penerapan nanoteknologi di dunia industri," kata Pakar Nanoteknologi dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Dr Nurul Taufiqu Rochman M Eng di sela Konferensi Perhimpunan Ahli Teknik Indonesia (PATI) di Jakarta, Selasa.

Nurul menyebutkan ada tiga isu penting dalam pengembangan nanomaterial yakni bagaimana membuat partikel berukuran nano sebagai bahan baku produk nano, bagaimana mengkarakterisasi partikel nano yang telah dibuat dan bagaimana menyusun partikel nano menjadi produk akhir yang diinginkan.

Dalam Seminar "Nano Teknologi Penentu Daya Saing Bangsa" itu ia mengatakan, nanoteknologi berkaitan dengan bagaimana mengatur material, sruktur dan fungsi zat pada skala nano (satu nano meter (nm) sama dengan satu meter dibagi satu milyar -red) sehingga menghasilkan fungsi materi baru yang belum pernah ada sebelumnya.

Sedangkan nanomaterial merupakan landasan utama dalam rantai pengembangan produk nano yang kebutuhannya di pasar global meningkat drastis, kata Ketua Masyarakat Nanoteknologi Indonesia itu.

Dalam pembuatan material nano ada dua proses pendekatan yang perlu dilakukan Indonesia yaitu top-down di mana material misalnya pasir besi dihaluskan sedemikian rupa sampai menjadi seukuran nano meter (sebagai perbandingan, besar atom sama dengan 1 nm -red).

Partikel baru yang sangat halus itu akan mempunyai sifat-sifat dan performan yang jauh lebih baik dan berbeda dengan material aslinya, misalnya teknik pembuatan peralatan elektronik dari semikonduktor silikon yang dibentuk sesuai pola tertentu.

"Dengan pendekatan ini misalnya dapat dibuat IC berukuran 1 cm2 berisikan bermilyar-milyar transistor untuk komponen hardisk berkapasitas penyimpanan terabyte, atau nano baja berstruktur sangat halus mencapai puluhan nm dengan kekuatan dan umur dua kali lipat," kata Nurul.

Berhubung Indonesia sangat kaya dengan berbagai material, teknologi penghalusan materi menjadi seukuran nano ini harus dikuasai, ia mencontohkan pasir besi yang harganya hanya Rp250 per kg akan melonjak menjadi Rp1 juta per kg jika dijual dalam ukuran nano.

"Harganya jadi 4.000 kali lipat. Itulah mengapa teknologi dan industri pembuatan material nano ini harus dikuasai karena memiliki nilai tambah sangat besar. Indonesia harus menjadi salah satu pemasok terbesar material nano di pasar global," katanya.

Teknologi ini, ujarnya, saat ini sedang dikembangkan di LIPI, dengan menggunakan sumber-sumber mineral pasir besi yang diseparasi menjadi silika dan alumina yang ketika di-nano-kan dapat diaplikasikan menjadi beton berkekuatan tinggi, menjadi bahan sensor, membran dan lain-lain, sementara yang telah dipurifikasi menghasilkan oksida besi untuk toner printer.

Pendekatan kedua yang juga harus dikuasai adalah bottom-up yakni dengan menyusun atom demi atom atau molekul menjadi bahan yang memenuhi suatu fungsi tertentu yang diinginkan seperti misalnya menyusun atom grafit menjadi intan, ujarnya.(*)

Template by : kendhin helth-easy x-template.blogspot.com