Departemen Fisika UM Optimalkan Sensor Serat Optik Melalui Penelitian dan Pengembangan Berbasis Nanopartikel Emas untuk Inovasi Industri Masa Depan

MALANG, kaltimupdatenews.com-Pemanfaatan nanopartikel emas membuka peluang baru dalam pengembangan teknologi sensor serat optik. Melalui penelitian yang dilakukan mahasiswa Universitas Negeri Malang (UM), Ana Mardiana, sensitivitas sensor indeks bias berbasis No-Core Fiber (NCF) berhasil ditingkatkan hingga 199 persen dibandingkan sensor tanpa pelapisan nanopartikel emas.

Temuan ini menjadi langkah pengembangan sensor berperforma tinggi yang berpotensi dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan pengukuran di sektor industri maupun pendidikan.

Penelitian yang dikembangkan di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) UM tersebut berfokus pada pemanfaatan nanopartikel emas (Gold Nanoparticles/AuNPs) sebagai material pelapis serat optik. Kombinasi keduanya diharapkan mampu mengoptimalkan respons sensor terhadap perubahan indeks bias suatu material.

Di bawah bimbingan Ir. Nurul Hidayat, S.Si., M.Si., Ph.D., serta dengan penguji Prof. Dr. Sunaryono, S.Pd., M.Si., dan Prof. Dr. Nandang Mufti, S.Si., M.T., Ana melakukan penelitian selama hampir lima bulan, yakni sejak 6 Januari hingga 30 Mei 2025. Seluruh rangkaian penelitian dilaksanakan di Laboratorium Departemen Fisika UM.

Untuk menghasilkan nanopartikel emas, penelitian ini memanfaatkan metode ablasi laser. Metode tersebut digunakan untuk menyintesis nanopartikel yang selanjutnya dilapiskan pada NCF dengan variasi panjang serat tertentu. Peneliti juga melakukan optimasi parameter laser guna memperoleh karakteristik plasmonik nanopartikel yang stabil dan sesuai untuk aplikasi sensor.

Hasil pengujian memperlihatkan bahwa pelapisan nanopartikel emas mampu meningkatkan sensitivitas sensor hingga 199 persen dibandingkan NCF tanpa pelapisan. Selain itu, proses sintesis menggunakan ablasi laser menghasilkan nanopartikel dengan ukuran rata-rata yang relatif seragam. Hasil ini menunjukkan bahwa penggabungan material nanostruktur dengan teknologi serat optik memiliki potensi untuk menghasilkan perangkat sensor dengan kinerja lebih optimal.

Ana Mardiana menjelaskan bahwa keberhasilan penelitian tidak hanya ditentukan oleh pemilihan material, tetapi juga ketepatan dalam mengatur setiap parameter selama proses eksperimen.

“Setiap parameter yang digunakan dalam penelitian memiliki pengaruh terhadap hasil akhir. Karena itu, penentuan dan pengoptimalan parameter harus dilakukan secara cermat agar karakteristik material dan performa sensor yang dihasilkan sesuai dengan tujuan penelitian,” ungkap Ana, Sabtu (7/11/2026)

Menurutnya, proses penelitian memberikan pemahaman bahwa eksperimen ilmiah membutuhkan ketelitian dalam setiap tahapan, mulai dari sintesis material hingga pengujian performa perangkat sensor.

Tidak hanya berorientasi pada peningkatan sensitivitas, penelitian ini juga mengedepankan aspek keberlanjutan melalui pemanfaatan teknologi laser dalam proses sintesis nanopartikel. Pendekatan tersebut diharapkan dapat menjadi alternatif pengembangan material untuk teknologi sensor yang lebih efisien.

Dari sisi penerapan, sensor serat optik berbasis nanopartikel emas berpeluang dikembangkan untuk berbagai kebutuhan pengukuran indeks bias. Teknologi ini juga memiliki potensi untuk mendukung penyediaan perangkat pengukuran berperforma tinggi dengan biaya yang lebih terjangkau, khususnya bagi laboratorium pendidikan di sekolah maupun perguruan tinggi.

Penelitian yang melibatkan satu mahasiswa dan tiga dosen pakar ini sekaligus menjadi bentuk kontribusi Departemen Fisika UM dalam memperkuat kegiatan riset dan pengembangan teknologi.

“Kegiatan tersebut sejalan dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goals (SDGs) ke-9, yaitu Industri, Inovasi, dan Infrastruktur, terutama Target 9.5 tentang penguatan penelitian ilmiah dan peningkatan kapasitas teknologi, “pungkasnya.

Melalui skema kemitraan pendidikan bersama Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) UM, hasil penelitian ini direncanakan untuk dipublikasikan dalam jurnal internasional pada 2026.

“Publikasi tersebut diharapkan dapat memperluas pemanfaatan hasil riset sekaligus membuka peluang pengembangan sensor serat optik berbasis nanoteknologi untuk menjawab kebutuhan industri masa depan,” harapnya (rbn/Jay)