Inovasi Kaki Palsu dari Serat Bambu: Bukti Potensi Besar Serat Alam Indonesia untuk Kesejahteraan dan Keberlanjutan
Bambu merupakan salah satu tanaman yang tumbuh subur di berbagai daerah di Indonesia. Bambu telah dimanfaatkan untuk memenuhi berbagai keperluan mulai dari kebutuhan rumah tangga sampai bidang konstruksi seperti furnitur, kerajinan tangan, kebutuhan peralatan rumah tangga, bahan konstruksi rumah, jembatan dan lain sebagainya. Secara umum, bambu mempunyai kekuatan yang baik, lentur dan tahan lama jika diberikan perlakukan yang baik. Bambu juga merupakan penghasil serat alam, baik dalam bentuk strip, serabut maupun dalam bentuk serat pendek.
Serat bambu dan serat rotan, merupakan serat alam yang saat ini terus dikembangkan untuk berbagai keperluan karena mempunyai kekuatan yang baik, dapat didaur ulang, ramah lingkungan dan dibudidayakan dengan cara ditanam dalam perkebunan, sehingga mempunyai nilai keekonomian dan keberlanjutan yang baik.
Hal ini yang mendorong tim peneliti Universitas Tarumanagara, yang diketuai oleh Prof. Dr. Ir. Agustinus Purna Irawan, untuk mengembangkan serat bambu sebagai bahan komposit berbasis serat alam. Penelian ini telah dimulai sejak tahun 2017 hingga saat ini, dengan melakukan uji karakteristik bahan komposit dengan penguat serat bambu strip, yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan berbagai produk alternatif dengan kualitas yang baik.
“Kami ingin membuktikan bahwa bahan alam lokal seperti bambu bisa menjadi solusi nyata bagi kebutuhan teknologi medis yang fungsional dan ramah lingkungan,” ujar Prof. Agustinus.
Salah satu produk yang telah dihasilkan adalah produk proshesis bawah lutut dengan bahan dari komposit serat bambu dengan matriks epoksi. Keunggulan inovasi yang dikembangkan ini adalah pemanfaatan serat bambu sebagai bahan komposit untuk membuat prosthesis bawah lutut merupakan terobosan yang positif dalam pemanfaatan potensi serat alam Indonesia yang berlimpah dan ramah lingkungan, untuk kesejahteraan masyarakat dan green product.
“Kami bersama tim peneliti dari Universitas Tarumanagara, telah mengambangkan produk prosthesis bawah lutut dengan bahan komposit serat bambu. Produk ini telah diimplementasikan pada pengguna prosthesis dengan aman dan nyaman hingga saat ini”, demikian Prof. Agustinus menjelaskan hasil inovasinya.
Penelitian ini telah menghasilkan karakteristik mekanik dari bahan komposit serat bambu epoksi, melalui pengujian tarik, pengujian tekan, pengujian impak dan pengujian flexural. Standar pengujian untuk uji tarik ASTM D 3039/D3039M, uji tekan ASTM D 695, uji flexural ASTM D 730-03, dan uji impak ISO 179: 97. Hasil pengujian menunjukkan bahwa komposit serat bambu epoksi memiliki performa mekanik yang kompetitif. Nilai kekuatan tarik rata-rata mencapai 80,29 ± 1,62 MPa, kekuatan tekan 48,24 ± 3,46 MPa, kekuatan impak 58,74 ± 3,41 kJ/m², dan kekuatan lentur 51,21 ± 0,72 MPa. Jika dibandingkan dengan data referensi komposit serat fiberglass yang memiliki kekuatan tarik sekitar 90–100 MPa, maka nilai kekuatan komposit serat bambu ini berada pada kisaran 85–90% dari kekuatan fiberglass, namun memiliki keunggulan utama berupa berat jenis yang lebih ringan, kemudahan daur ulang, dan biaya produksi yang lebih rendah.
Serat bambu memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi (high strength-to-weight ratio), menjadikannya kandidat ideal untuk aplikasi struktural ringan seperti prosthesis. Sifat elastisitas serat bambu juga memberikan kemampuan deformasi yang baik terhadap beban dinamis, yang sangat penting untuk aplikasi prosthesis bawah lutut yang menanggung beban siklik selama berjalan.
“Secara kekuatan, bahan komposit serat bambu epoksi dapat menahan berat badan pengguna prosthesis dan dapat digunakan untuk beraktivitas seperti menggunakan kaki biasa. Inovasi ini juga telah di daftarkan patennya ke Direktorat Jenderal Kekayaan Intelektual (DJKI)”, demikian disampaikan Prof. Agustinus.
Hasil pengembangan karakteristik mekanik bahwa komposit serat bambu epoksi selanjutnya dibuat menjadi soket prosthesis bawah lutut, dan dirakit menjadi satu kesatuan prosthesis yang siap digunakan oleh pengguna. Proses produksi melibatkan UMKM yang membuat prosthesis. Proses manufaktur prosthesis bawah lutut dengan bahan komposit serat bambu dilakukan menggunakan metode hand lay-up laminasi berlapis pada cetakan positif yang dibuat berdasarkan bentuk antropometri pengguna. Proses ini dipilih karena sederhana, efisien, dan dapat diaplikasikan pada skala UKM/UMKM.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa resin epoksi dengan rasio campuran 1:1 terhadap hardener memberikan kualitas laminasi terbaik, di mana resin mampu menembus seluruh rongga antar-serat dengan baik tanpa menghasilkan rongga udara (void). Berdasarkan pengembangan produk ini, telah dihasilkan prototipe produk prosthesis yang telah digunakan dengan aman dan nyaman oleh pengguna prosthesis. Saat ini prototipe yang digunakan merupakan prototipe prosthesis bawah lutut yang kedua.
Hasil pengamatan pada saat digunakan maupun hasil wawancara dengan pengguna prosthesis bawah lutut, yang bersangkutan merasakan kenyamanan pada saat menggunakan prosthesis hasil pengembangan dari bahan komposit serat bambu kontinyu dengan matriks epoksi. Hasil ini menjadi salah satu referensi dalam pengembangan selanjutnya.
“Kami bekerja sama dengan UMKM/UKM yang membuat produk prosthesis, dalam memanfaatkan hasil inovasi ini, sehingga dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan temuan yang telah kami hasilkan”, pungkas Prof. Agustinus
“ Dan kami ingin memastikan hasil inovasi ini tidak berhenti di meja laboratorium, tetapi benar-benar digunakan masyarakat dan memberi manfaat ekonomi bagi pelaku UMKM,” tambah Prof. Agustinus. mengakhir paparannya.
