Eksistensi Cangkang Udang sebagai Lapisan Tipis Kitosan

Dewasa ini, eksistensi teknologi lapisan tipis dikalangan peneliti semakin berkembang. Hal ini tidak terlepas dari keunggulan teknologi lapisan tipis sebagai teknologi yang dalam proses produksinya hemat energi dan ramah lingkungan. Sesuai dengan namanya, lapisan tipis memiliki ketebalan tidak lebih dari 10 µm yang melapisi suatu substrat dan terbentuk melalui proses kondensasi ion/molekul suatu materi^[6]. Dalam segi aplikasi lapisan tipis sudah banyak diaplikasikan diberbagai bidang ilmu. Lapisan tipis biasa digunakan untuk meningkatkan daya tahan bahan terhadap korosi, sebagai bahan untuk membuat kapasitor, semikonduktor dan sensor. Teknologi ini juga biasa digunakan untuk membuat lensa anti refleksi, cermin reflektor, kaca pelindung cahaya, perlengkapan kamera dan pada bidang industri biasa digunakan untuk berbagai fungsi dekoratif. Teknologi lapisan tipis sampai saat ini masih terus dikembangkan terutama dalam pembentukan material baru seperti nanomaterial.

Lapisan tipis telah berhasil dibuat dari material berbasis kitosan. Kitosan merupakan turunan dari senyawa kitin yang berasal dari hewan golongan Crustaceae (invertebrate laut berkulit keras). Kitosan merupakan salah satu bahan biopolimer yang tidak larut dalam air, melainkan hanya dapat larut dalam asam asetat. Kitosan dipilih karena memiliki beberapa keunggulan diantaranya mampu mengadopsi ion logam Ni2+, mampu mengadopsi ion Pb2+, biodegradable, reversible dan bersifat polikationik. Sifat kitosan yang mudah dibentuk, juga menjadi alasan dimanfaatkannya kitosan sebagai edible film yang memperkecil laju barrier oksigen^[5].

Cangkang udang yang banyak mengandung senyawa kitin selama ini hanya merupakan limbah yang tidak banyak dimanfaatkan oleh masyarakat. Untuk itu cangkang udang dapat dimanfaatkan untuk membuat kitosan.

Pada penelitian yang dilakukan oleh Jaya, Dkk (2017), telah berhasil membuat kitosan yang telah memenuhi nilai  standar internasional sehingga bisa digunakan untuk berbagai aplikasi.  Kitosan yang dihasilkan memiliki kelarutan yang sempurna dalam asam asetat glacial 2%. Hal ini menandakan semakin tinggi kelarutan kitosan yang dihasilkan berarti semakin bagus mutu kitosan^[3]. Karakteristik kitosan yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel berikut.

Pengaplikasian kitosan untuk pembuatan lapisan tipis salah satunya dilakukan oleh Alauhdin (2014), kitosan disintesis sehingga didapatkan kitosan yang berupa lapisan tipis dan nanopartikel yang dapat dilihat pada hasil analisis SEM berikut^[1].

Penelitian mengenai pembuatan lapisan tipis kitosan juga telah dilakukan oleh Rahmawati, Dkk (2018), yang menghasilkan lapisan tipis kitosan dengan penampakan morfologi lapisan yang berbeda. Dengan konsentrasi kitosan sebesar 0,4% dengan menggunakan metode celup menghasilkan lapisan dengan permukaan yang lebih halus dan merata^[5].

Lapisan tipis dari kitosan telah diaplikasikan pada penelitian yang dilakukan oleh Yoon, et al. (2006), lapisan tipis dari kitosan telah digunakan untuk peningkatan anti-fouling pada membran filtrasi dan menghasilkan lapisan tipis kitosan yang mampu meningkatkan sekitar 30% dalam fluks^[4]. Bahkan dalam keadaan plastis atau non-plastis film, kitosan menunjukkan aktivitas fungistatik, yang membuatnya memiliki tingkat stabilitas termal yang baik^[2].

Dari beberapa penelitian yang telah dilkakukan maka kitosan dari cangkang udang berpotensi untuk diaplikasikan pada pembuatan lapisan tipis. Selain keberadaannya yang  melimpah, kitosan dari cangkang udang juga telah memenuhi nilai standar Internasional yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Lapisan tipis kitosan yang dihasilkan menunjukkan lapisan tipis nanopartikel dengan permukaan yang lebih halus dan merata.  Lapisan tipis kitosan yang dihasilkan dapat menunjukkan  sifat biomobilisasi, listrik, optis, sifat mekanik, tingkat wettability (kebasahan) dan lain sebagainya.   Tentu saja pemanfaatan lapisan tipis pada suatu bidang ditentukan oleh sifat lapisan yang dihasilkan. Selain mengurangi pencemaran lingkungan, pemanfaatan cangkang udang sebagai kitosan pada pembuatan lapisan tipis juga memberikan banyak manfaat pada masyarakat.

Referensi

1. Alauhdin, M., Dkk. 2014. Sintesis dan Modifikasi Lapis Tipis Kitosan-Tripolifosfat . Jurnal MIPA 37 (1): 46-52.
2. AP Martínez-Camacho , MO Cortez-Rocha, JM Ezquerra-Brauer, AZ Graciano-Verdugo, F. Rodriguez-Félix, MM Castillo-Ortega, MS Yépiz-Gómez, M. Plascencia-Jatomea. 2010. Chitosan composite films: Thermal, structural, mechanical and antifungal properties. New York: Elsevier.
3. Jaya, Indra., Dkk. 2017. Pembuatan Kitosan dari Cangkang Udang sebagai Adsorben Emas (Au). Lensa: Jurnal Kependidikan Fisika 5 (2):48-54.
4. Kyunghwan Yoon, Kwangsok Kim, Xuefen Wang, Dufei Fang, Benjamin S. Hsiao, Benjamin Chu. 2006. High flux ultrafiltration membranes based on electrospun nanofibrous PAN scaffolds and chitosan coating. New York: Elsevier.
5. Rahmawati, Eka., Dkk. 2018. Rekayasa Permukaan Lapisan Tipis Kitosan sebagai Dasar Pengembangan Teknologi Self Cleaning. Gravity Edu: Jurnal Pembelajaran Dan Pengajaran Fisika 1 (2): 16-19.
6. Sutanto, Heri.2012. Teknologi Lapisan Tipis dan Aplikasinya.Semarang:UPT UNDIP Press.