Teknologi yang Terinspirasi dari Struktur Jaringan Tumbuhan

Read More [...]

Posted in IPA BAB 3

Cara kerja eceng gondok dalam memurnikan air

Eceng Gondok (flickr.com)

Tanaman eceng gondok merupakan tanaman gulma yang membahayakan tanaman lainya. Kini, tanaman ini dapat dijadikan sebagai penjernih air.

Eceng gondok atau Eichhornia crassipes  pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuan bernama Carl Friedrich Philipp von Martius.  Dia adalah seorang ahli botani berkebangsaan Jerman, di mana pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon Brasil.

Eceng gondok ditemukan  tumbuh di kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini hanya memiliki tinggi sekitar 0,4-0,8 meter dan tidak mempunyai batang, terkadang berakar dalam tanah.

Bentuk daunnya tunggal dan berbentuk oval, sementara ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal dan tangkai menggembung, permukaan daunya licin dan berwarna hijau. Termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir kelopaknya berbentuk tabung. Biji eceng gondok berbentuk bulat dan berwarna hitam.  Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau serta akarnya merupakan akar serabut. Kecepatan menyesuaikan diri membuat tanaman ini tumbuh dengan cepat.

Disamping itu eceng gondok memiliki masa yang besar, tumbuh mengapung diatas permukaan air sehingga mudah dipanen dibandingkan tanaman air lainya.

Namun, tak pelak eceng gondok sering membuat para nelayan dan pengguna transportasi air kewalahan. Meskipun tumbuhan ini mati sekalipun masih dapat menimbulkan masalah, karena ia akan turun ke bagian dasar sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.

Nah, dengan berbagai macam hal yang bisa disebabkan oleh eceng gondok. Dengan bahasa, setiap makhluk punya manfaat, hukum ini juga berlaku pada tumbuhan tersebut yang tidak membuat nggondok (kesal-red).  Pasalnya, Retno Nuraini, Gagas Pradani, Nur Ilmawati, dan Melissa Hamas mengandalkan fungsi tanaman eceng gondok dan karbon aktif untuk daur ulang air limbah rumah tangga. “Air jernih tanpa bau itu nantinya bisa dipakai mandi atau bahan air minum,” kata Gagas.

Pengelolaan itu dimulai dengan mengumpulkan air limbah rumah tangga ke bak penampungan. Dengan asumsi sebuah rumah dihuni lima orang, ujar Melissa, air limbah yang dihasilkan sekitar 700 liter per hari.

Air itu kemudian dialirkan ke kolam yang dipenuhi eceng gondok. Fungsi eceng gondok berdasarkan literatur, kata Gagas, menyerap senyawa-senyawa organik, terutama amonia dan fosfat. “Eceng gondok bersifat fitoremediasi atau tumbuhan yang menyerap polutan.”

Air limbah itu didiamkan di kolam eceng gondok selama 24 jam. Setiap batang eceng gondok sanggup membersihkan air limbah domestik, selain tinja, itu sebanyak 4 liter.

Setelah sehari penuh, katup penutup saluran air di ujung kolam eceng dibuka untuk mengalirkan air ke bak penampungan ketiga di bawah tanah.

Di dalam bak itu mereka menyusun saringan berlapis dengan karbon aktif. Bahan arang yang biasa dipakai untuk menghentikan diare itu berfungsi menghilangkan bau air limbah.  Air jernih tanpa bau itu kemudian akan naik sendiri ke atas atau perlu disedot pompa air agar bisa naik hingga bak penampungan di atap rumah lantai dua.

Selain itu, akar tanaman ini juga dapat menghasilkan zat alleopathy yang mengandung zat antibiotoka dan juga mampu membunuh bakteri coli.

Eceng gondok juga mampu menjernihkan atau menurunkan kekeruhan suatu perairan hingga 120 mg perliter silika selama 48 jam sehingga cahaya matahari dapat menembus perairan dan dapat meningkatkan produktivitas perairan melalui proses fotosintesis bagi tanaman air lainnya.

Selain dapat menyerap logam berat, eceng gondok dilaporkan juga mampu menyerap residu pestisida, contohnya residu 2.4-D dan paraquat. Akar dari tumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes) mempunyai sifat biologis sebagai penyaring air yang tercemar oleh berbagai bahan kimia buatan industri.

Eceng gondok sangat peka terhadap keadaan yang unsur haranya didalam air kurang mencukupi, tetapi responnya terhadap kadar unsur hara yang tinggi juga besar.  Proses regenerasi yang cepat dan toleransinya terhadap lingkungan yang cukup besar, menyebabkan eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai pengendali pencemaran lingkungan.

ALAT PEMURNIAN AIR YANG TERINSPIRASI DARI ECENG GONDOK

POSTED BY ADELLIARH ON OKTOBER 03, 2017 WITH NO COMMENTS

Penjernihan air merujuk ke sejumlah proses yang dijalankan demi membuat air dapat diterima untuk penggunaan akhir tertentu. Ini mencakup penggunaan seperti air minum, proses industri, medis dan banyak penggunaan lain. Tujuan semua proses penjernihan air adalah menghilangkan pencemar yang ada dalam air atau mengurangi kadarnya agar air menjadi layak untuk penggunaan akhirnya. Salah satu penggunaan tersebut adalah mengembalikan ke lingkungan alami air yang sudah digunakan tanpa berakibatkan dampak yang buruk atas lingkungan

Sumber : http://cholifpelajar.blogspot.com/2018/08/alat-pemurnian-air-yang-terinspirasi.html

Read More [...]

Posted in IPA BAB 3

Lapisan Pelindung dan Pengilap

Teknologi yang Terinspirasi dari Jaringan Pelindung Tumbuhan

Perhatikan Gambar di atas
Daun talas terlapisi kutikula sehingga akan melindungi daun talas , yang akan menyebabkannya licin . Dan begitu juga dengan alat-alat pengkilap dan pelindung pada mobil yang terisnpirasi dari jaringan pada daun yaitu kutikula

Kutikula pada daun merupakan lapisan yang mengandung zat lilin yang diproduksi oleh lapisan epidermis daun, ujung batang dan bagian –  bagian yang bersentuhan dengan udara yang lainnya. Adapun komponen utama penyusun kutikula adalah kutin dan zat lilin. Kutikula memiliki struktur yang rumit dan juga berlapis –  lapis.

Berikut ini adalah beberapa fungsi kutikula pada daun, yakni sebagai berikut :

• Sebagai jaringan pada daun yang berfungsi untuk melindungi diri dari efek lingkunagn sekitar yang tidak bersahabat dengannya ( pada tumbuhan di laut yang melindungi diirnya dari rasa asin air laut )
• Sebagai jaringan pada daun yang berfungsi untuk menolak air agar daun tidak basah, meskioun daun tersebut kena air (  contoh seperti pada daun talas )
• Sebagai jaringan pada daun yang berfungsi untuk mengurangi uap air dari permukaan tumbuhan
• Sebagai jaringan pada daun yang berfungsi untuk memperlambat hilangnya air dari daun, batang, bunga bahkan biji pada tumbuhan.
• Sebagai jaringan pada daun yang berfungsi untuk melindungi daun dari serangan patogen

Lapisan pertama pada kutikula ini merupakan lapisan atau timbuan zat  lilin yang  disebut sebagai lapisna lilin epikutikuler. Sedangkan lapisan berikutna merupakan kutikula yang sebenarnya yang mengandung kutin dan zat lilin. Sedangkan untuk lapisan di bawahnya,

terdiri atas beberapa lapisan kutikula yang tersusun atas selulosa, kutin dan juga zat lilin.  Lapisan pektin pada kutikula ini merupakan lapisan pemisah antara kutikula dengan dinding epidermis . Kutikula pada tumbuhan ini juga sangat berperan penting bagi sistem jaringan pada daun tersebut.

Kutikula apda daun ini bersifat permeable terhadap air dan molekul larut air. Tumbuhan xerofit seperti kaktus biasanya memiliki lapisan kutikula yang tebal untuk kelangsungan hidupnya di lingkungan yang kering. Sedangkan tumbuhan yang berada disekitar air laut memiliki kutikula yang tebal untuk melindungi dirinya dari efek racun dari air garam.

Sumber : http://cholifpelajar.blogspot.com/2018/08/lapisan-pelindung-dan-pengkilap-yang.html

https://dosenbiologi.com/tumbuhan/kutikula-pada-daun

Read More [...]

Posted in IPA BAB 3

Sensor Cahaya

Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat memberikan perubahan besaran elektrik pada saat terjadi perubahan intensitas cahaya yang diterima oleh sensor cahaya tersebut. Sensor cahaya dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temui pada penerima remote televisi dan pada lampu penerangan jalan otomatis.

Jenis-Jenis Sensor Cahaya

Dilihat dari perubahan output sensor cahaya maka sensor cahaya dapat dibedakan kedalam 2 tipe yaitu :

• Sensor cahaya tipe fotovoltaik
• Sensor cahaya tipe fotokonduktif

Kemudian apabila dilihat dari cahaya yang diterima sensor cahaya tersebut, maka sensor cahaya dapat dibagi dalam beberapa tipe sebagai berikut :

• Sensor cahaya infra merah
• Sensor cahaya ultraviolet

Sensor Cahaya Tipe Fotovoltaik

Sensor cahaya tipe fotovolataik adalah sensor cahaya yang dapat memberikan perubahan tegangan pada output sensor cahaya tersebut apabila sensor tersebut menerima intensitas cahaya. Salah satu contoh sensor cahaya tipe fotovoltaik adalah solar cell atau sel surya.

Sensor cahaya tipe photovoltaic adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Berikut konstruksi dari sensor cahaya tipe fotovoltaik.

Sensor Cahaya Fotokonduktif

Sensor cahaya tipe fotokonduktif akan memberikan perubahan resistansi pada terminal outputnya sesuai dengan perubahan intensitas cahaya yang diterimanya. Sensor cahaya tipe fotovoltaik ini ada beberapa jenis diantaranya adalah :

• LDR (Light Depending Resistor)
• Photo Transistor
• Photo Dioda

LDR (Light Depending Resistor)

LDR (Light Depending Resistor)

LDR adalah sensor cahaya yang memiliki 2 terminal output, dimana kedua terminal output tersebut memiliki resistansi yang dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang diterimanya. Dimana nilai resistansi kedua terminal output LDR akan semakin rendah apabila intensitas cahya yang diterima oleh LDR semakin tinggi.

Photo Transistor

Photo transistor

Photo transistor adalah suatu transistor yang memiliki resistansi antara kaki kolektor dan emitor dapat berubah sesuai intensitas cahaya yang diterimanya. Photo transistormemiliki 2 terminal output dengan nama emitor dan colektor, dimana nilai resistansi emeitor dan kolektro tersebut akan semakin rendah apabila intensitas cahaya yang diterim photo transistor semnakin tinggi.

Photo Dioda

Photo dioda

Photo dioda adalah suatu dioda yang akan mengalami perubahan resistansi pada terminal anoda dan katoda apabila terken cahaya. Nilai resistansi anoda dan katoda pada photo dioda akan semakin rendah apabila intensitas cahaya yang diterima photodioda semkin tinggi.

Sensor Cahaya Infra Merah

Sensor cahaya infra merah adalah sensor cahaya yang hanya akan merespon perubahan cahaya inframerah. Sensor cahaya infra merah pada umumnya berupa photo ttransistor atau photo dioda. Dimana apabila sensor cahaya infra merah ini menerima pancaran cahaya infra merah maka pada terminal outputnya akan memberikan perubahan resistansi. Akan tetapi ada juga sensor cahaya yang telah dibuat dalam bentuk chip IC penerima sensor infra merah seperti yang digunakan pada penerima remote televisi. Dimana chip IC sensor infra merah ini akan memberikan perubahan tegangan output apabila IC sensor infra merah ini menerima pancaran cahaya infra merah. Berikut adalah bentuk dari IC sensor infra merah tersebut.

Sensor Cahaya Ultraviolet

Sensor cahaya ultraviolet merupakan sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Seonsor cahaya ultraviolet ini akan memberikan perubahan besaran listrik pada terminal outputnya pada saat menerima perubahan intensitas pancaran cahaya ultraviolet. Sensor cahaya yang populer salah satunya UVtron. Modul sensor cahaya UVtron akan memberikan perubahan tegangan output pada saat sensor UVtron menerima perubahan intensitas cahaya ultraviolet. Berikut adalah bentuk modul sensor cahaya UVtron.

Modul sensor cahaya ultraviolet UVtron

Sumber : http://zonaelektro.net/sensor-cahaya/

Read More [...]

Posted in IPA BAB 3

Panel Surya ( Solar Cell )

Pengertian Sel Surya (Solar Cell) dan Prinsip Kerjanya – Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu perangkat atau komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek Photovoltaic adalah suatu fenomena dimana munculnya tegangan listrik karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya. Oleh karena itu, Sel Surya atau Solar Cell sering disebut juga dengan Sel Photovoltaic (PV). Efek Photovoltaic ini ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.

Arus listrik timbul karena adanya energi foton cahaya matahari yang diterimanya berhasil membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semikonduktor tipe N dan tipe P untuk mengalir. Sama seperti Dioda Foto (Photodiode), Sel Surya atau Solar Cell ini juga memiliki kaki Positif dan kaki Negatif yang terhubung ke rangkaian atau perangkat yang memerlukan sumber listrik.

Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Dioda Foto (Photodiode) yang memiliki permukaan yang sangat besar. Permukaan luas Sel Surya tersebut menjadikan perangkat Sel Surya ini lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan menghasilkan Tegangan dan Arus yang lebih kuat dari Dioda Foto pada umumnya. Contohnya, sebuah Sel Surya yang terbuat dari bahan semikonduktor silikon mampu menghasilkan tegangan setinggi 0,5V dan Arus setinggi 0,1A saat terkena (expose) cahaya matahari.

Saat ini, telah banyak yang mengaplikasikan perangkat Sel Surya ini ke berbagai macam penggunaan. Mulai dari sumber listrik untuk Kalkulator, Mainan, pengisi baterai hingga ke pembangkit listrik dan bahkan sebagai sumber listrik untuk menggerakan Satelit yang mengorbit Bumi kita.

Struktur Dasar dan Simbol Sel Surya (Solar Cell)

Berikut ini adalah Struktur Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya (Solar Cell).

Prinsip Kerja Sel Surya (Solar Cell)

Sinar Matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan Foton. Ketika terkena sinar Matahari, Foton yang merupakan partikel sinar Matahari tersebut meghantam atom semikonduktor silikon Sel Surya sehingga menimbulkan energi yang cukup besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya.  Elektron yang terpisah dan bermuatan Negatif (-) tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semikonduktor. Atom yang kehilangan Elektron tersebut akan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan dengan “hole” dengan muatan Positif (+).

Daerah Semikonduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semikonduktor ini disebut dengan Semikonduktor tipe N (N-type). Sedangkan daerah semikonduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe P (P-type).

Di persimpangan daerah Positif dan Negatif (PN Junction), akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.

Rangkaian Seri dan Paralel Sel Surya (Solar Cell)

Seperti Baterai, Sel Surya juga dapat dirangkai secara Seri maupun Paralel. Pada umumnya, setiap Sel Surya menghasilkan Tegangan sebesar 0,45 ~ 0,5V dan arus listrik sebesar 0,1A pada saat menerima sinar cahaya yang terang. Sama halnya dengan Baterai, Sel Surya yang dirangkai secara Seri akan meningkatkan Tegangan (Voltage) sedangkan Sel Surya yang dirangkai secara Paralel akan meningkatkan Arus (Current).

Baca juga : Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Baterai.

Sumber : https://teknikelektronika.com/pengertian-sel-surya-solar-cell-prinsip-kerja-sel-surya/

Read More [...]

Posted in IPA BAB 3