Mahasiswa Program Magister Teknik Mesin Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya kembali meraih prestasi dengan menciptakan inovasi filamen berbasis serat alami untuk industri 3D printing. Inovasi ini menggunakan serat ramie (Boehmeria nivea), yang dikenal sebagai salah satu serat alami terkuat, dan mengkombinasikannya dengan PETG serta PCL, dua polimer umum dalam pencetakan 3D. Hasilnya adalah filamen 3D yang lebih kuat, tahan lama, dan ramah lingkungan. Proyek ini dipimpin oleh Dr. Eng. Ir Sutikno, S.T., M.T., IPM., Aeng dan Putu Suwarta, S.T., M.Sc., PhD sebagai dosen pembimbing.
Dalam menjawab tantangan global terkait keberlanjutan dan inovasi material, mahasiswa ITS melakukan riset mendalam tentang sintesis dan karakterisasi filamen tersebut. Melalui proses delignifikasi menggunakan NaOH 5% dan variasi waktu perendaman, mereka berhasil mengoptimalkan kekuatan mekanik dan ketahanan termal serat ramie yang dicampur dengan matriks PETG. Proses ini meningkatkan sifat tarik, lentur, serta morfologi filamen, sehingga menghasilkan material yang kuat dan tahan terhadap berbagai kondisi, termasuk paparan sinar UV.
Salah satu keunggulan utama filamen berbasis serat ramie adalah sifatnya yang ramah lingkungan. Dengan meningkatnya kesadaran akan pentingnya mengurangi penggunaan material berbasis fosil, serat ramie menawarkan solusi alternatif yang melimpah dan berpotensi besar untuk dikembangkan di Indonesia. Data tahun 2020 menunjukkan bahwa produksi serat ramie di Indonesia mencapai antara 2 hingga 2,7 ton per hektar, menjadikannya sumber daya terbarukan yang sangat penting.
Riset ini juga menemukan bahwa serat ramie memiliki densitas 1,5 g/cm dan kekuatan tarik antara 398-400 MPa, yang jauh lebih unggul dibandingkan material sintetis. Penggunaan serat ramie dalam filamen 3D printing meningkatkan kekakuan komposit hingga 15%, sesuai dengan studi Suryanto dan Wijaya pada tahun 2019. Hal ini membuka peluang bagi penerapan filamen ini di berbagai industri, seperti otomotif, konstruksi, dan elektronik, yang membutuhkan material ringan, kuat, dan ramah lingkungan.
Para peneliti di ITS berharap inovasi ini dapat mengurangi ketergantungan pada bahan baku sintetis dan mendorong penggunaan serat alami dalam industri manufaktur. Mereka juga menekankan pentingnya inovasi seperti ini untuk mendukung program keberlanjutan di tingkat nasional dan global. Dengan meningkatnya popularitas pencetakan 3D di industri, filamen berbasis serat ramie diharapkan menjadi salah satu solusi utama dalam pengembangan teknologi manufaktur aditif di Indonesia.
Inovasi filamen 3D printing berbasis serat ramie ini selaras dengan Road Map DRPM ITS yang menargetkan pengembangan material maju dan teknologi nano untuk industri masa depan. Dengan dukungan penelitian yang berkelanjutan, inovasi ini diharapkan dapat memberikan kontribusi nyata bagi perkembangan teknologi pencetakan 3D di Indonesia dan global.
Inovasi ini menegaskan posisi mahasiswa ITS sebagai pelopor dalam pengembangan solusi teknologi ramah lingkungan dan berkelanjutan, sekaligus menunjukkan potensi besar Indonesia dalam pengembangan material berbasis serat alami yang mampu bersaing di pasar global.
