Kelembahan relatif (Humidity Relative/RH) adalah nisbah tekanan air parsial terhadap tekanan uap air jenuh pada suhu tertentu. Besaran RH digunakan secara luas dalam berbagai bidang, antara lain: pertanian, meterologi, sterilisasi, incubator, hasil tekstil, penyeduk udara (AC) dan pemurnian gas. Meskipun biaya sensor kelembaban fiber optik lebih tinggi daripada sensor elektronik konvensional, sensor ini memiliki kelebihan karena ukurannya yang kecil, kemungkinan informasi multiplexing dari beberapa sensor dan tidak sensitif terhadap medan magnet elektronik. Sensor RH yang ada di pasaran seperti psikrometer basah dan kering adalah kurang baik karena sensitivitas rendah dan waktu respon panjang serta punya efek kerugian dari interferensi gelombang elektromagnetik.
Metode optimasi dengan skema penginderaan kelembaban yang telah dilakukan terdiri dari mikrofiber silika yang diletakkan di atas permukaan kaca yang dilapisi dengan batang-nano Zinc Oxide (ZnO). Microfiber yang diruncingkan (tapered) kedalam beberapa diameter yaitu 6 µm, 8 µm, 10 µm and 12 µm dengan menggunakan teknik flame brushing, sementara permukaan kaca dilapisi dengan batang-nano ZnO dengan menggunakan metode hidrotermal selama 6, 9, 12, 15 dan 18 jam waktu penumbuhan. Sampel dipapar pada tingkat kelembaban yang berbeda mulai dari 35% RH hingga 85% RH untuk mengamati beberapa parameter kinerja seperti koefisien hamburan (α), faktor kinerja penginderaan (ã), intensitas cahaya luaran dan akhirnya sensitivitas.
Sampel dengan waktu penumbuhan 12 jam menunjukkan hasil paling optimum dalam hal α, γ, intensitas cahaya luaran dan sensitivitas terhadap tingkat %RH. Sensitivitas dapat ditingkatkan dengan factor 1,3 dibandingkan sampel terbaik yang paling dekat. Selain itu, telah ditemukan bahwa microfiber dengan diameter pinggang 6 µm menghasilkan hasil yang paling optimum dalam hal α, γ and sensitivitas terhadap tingkat %RH. Sensitivitas dapat ditingkatkan dengan factor 1,1 dibandingkan dengan hasil terbaik yang terdekat. Hasil eksperimen ini menghasilkan metode optimasi terbaik bagi microfiber dan sampel batang-nano ZnO untuk skema penginderaan kelembaban. Metode ini memanfaatkan fitur khas dari kemampuan hamburan dan penyerapan permukaan microfiber dan bahan-nano ZnO yang dilapiskan pada permukaan kaca untuk digandengkan (couple) dengan molekul air di sekitarnya untuk penginderaan kelembaban.
Penulis: Moh Yasin
Berikut adalah link terkait artikel di atas: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1068520019303049
