Rancang Bangun Sensor Terpakai (Wearable) Berbasis rGO pada Tekstil untuk Aplikasi Deteksi Glukosa dalam Keringat

Sejak penemuannya pada tahun 2004, graphene menarik perhatian banyak peneliti. Hal ini karena karakteristik bahannya yang kuat secara mekanis dan konduktivitas listriknya yang sangat baik di samping beberapa keunggulan lainnya ketika bahan tersebut merupakan senyawa kimia tertipis dan teringan yang diketahui saat ini. Namun produksi graphene dalam kuantitas yang besar sulit dilakukan karena biayanya yang besar serta resiko cacat produk yang tinggi. Alternatif dari graphene adalah reduced Graphene Oxide (rGO). rGO merupakan senyawa turunan dari graphene, memiliki karakteristik yang menyerupai graphene dan dapat diproduksi dengan kuantitas yang besar. rGO memiliki potensi aplikasi yang sangat luas, salah satunya adalah sensor glukosa. Pada tesis ini dilakukan penelitian mengenai sensor glukosa berbasis rGO. Sensor yang dibuat merupakan sensor sekali pakai (disposable sensor) dimana sensor hanya digunakan untuk satu kali pengukuran dan dibuang. Sensor diuji menggunakan dua metode berbeda. Metode pertama adalah mengukur impedansi sensor saat diberi arus AC dengan frekuensi yang berbeda. Metode ini tidak memberikan hasil yang memuaskan. Metode kedua adalah dengan mengukur arus yang mengalir melewati sensor saat diberi tegangan AC dengan frekuensi yang berbeda. Melalui metode ini, diketahui bahwa semakin tinggi frekuensi uji, semakin tinggi nilai arus yang mengalir melewati sensor, menandakan semakin rendah impedansi sensor. Keadaan ini mengimplikasikan sensor memiliki karakteristik kapasitif. Selain itu, pengujian dengan menggunakan larutan glukosa dengan molaritas yang berbeda-beda menunjukkan bahwa semakin tinggi konsenstrasi larutan glukosa, semakin tinggi arus yang mengalir melewati sensor. Frekuensi yang baik untuk digunakan sebagai frekuensi uji ada pada kisaran 100 hingga 500 kHz. Pada frekuensi tersebut, nilai arus yang terukur untuk molaritas larutan glukosa yang berbeda di frekuensi yang sama memiliki perbedaan yang cukup signifikan, sehingga sensor bisa memiliki sensitivitas yang bagus. Frekuensi 500 kHz memiliki perbedaan nilai arus yang paling signifikan untuk molaritas larutan glukosa yang berbeda. Namun apabila dilakukan regresi eksponensial untuk data arus tersebut, didapati bahwa frekuensi 500 kHz memiliki nilai R square 0,9356 yang mana nilai tersebut adalah nilai terkecil di antara regresi eksponensial untuk frekuensi lainnya. Sensor juga diuji dengan keringat manusia sebelum dan sesudah makan. Hasilnya, keringat manusia setelah makan menghasilkan arus yang lebih tinggi dibanding sebelum makan. ==================================================================================================================================== Since its discovery in 2004, graphene has attracted the attention of many researchers. This is due to the material's mechanically strong characteristics and excellent electrical conductivity in addition to several other advantages when it is the thinnest and lightest chemical compound known today. However, the production of graphene in large quantities is challenging because of the high cost and high risk of product defects. An alternative to graphene is reduced graphene oxide (rGO). rGO is a derivative of graphene, has characteristics similar to graphene and can be produced in large quantities. rGO has a very broad application potential, one of which is a glucose sensor. In this thesis, research was conducted on rGO-based glucose sensors. The sensor that is made is a disposable sensor where the sensor is only used for one measurement and is discarded. The sensors were tested using two different methods. The first method is to measure the impedance of the sensor when it is supplied with AC current of different frequencies. This method does not give satisfactory results. The second method is to measure the current flowing through the sensor when it is given AC voltages of different frequencies. Through this method, it is known that the higher the test frequency, the higher the value of the current flowing through the sensor, indicating the lower the impedance of the sensor. This situation implies that the sensor has capacitive characteristics. In addition, testing using glucose solutions with different molarities shows that the higher the glucose solution concentration, the higher the current flowing through the sensor. A good frequency to use as a test frequency is in the range of 100 to 500 kHz. At that frequency, the measured current values for different glucose solution molarities at the same frequency have significant differences, so the sensor can have good sensitivity. The frequency of 500 kHz has the most significant difference in current values for different molarities of glucose solutions. However, when exponential regression is performed for the current data, it is found that the frequency of 500 kHz has an R square value of 0.9356 which is the smallest value among exponential regressions for other frequencies. The sensors were also tested with human sweat before and after eating. The result of this experiment was higher current detected at sweat after eating than before eating, align with glucose theory