EFEK TRIBOLISTRIK

EFEK TRIBOLISRTIK

Semenjak dahulu sensor merupakan konventer umum efek non listrik menjadi sinyal listrik, salah satu dan sering beberapa langkah transformasi menjadi kebutuhan dari sinyal keluaran listrik yang umum. Perubahan langkah yang melibatkan jenis – jenis dari energi dimana langkah akhir harus menghasilkan sinyal listrik dengan bentuk yang diinginkan. Ada beberap efek fisika yang menyebabkan respon pembangkitan sinyal listrik pada pengaruh nonelektrik. Salah satunya yaitu efek Tribolistrik.

1. Defenisi Efek Tribolistrik

Triboelectric effect atau efek tribolistrik lebih dikenal dengan Triboelectric Charging merupakan sebuah fenomena listrik dimana beberapa material mengalami muatan listrik setelah mengalami kontak atau pergesekan debgan material yang berbeda.

Jacob Fraden, Dalam bukunya yang berjudul Handbook of Modern Sensor menyatakan, efek tribolistrik adalah hasil dari penyaluran kembali muatan mekanik. Untuk mudahnya, pergesekan sebuah balok kaca dengan sutra akan menjadikan kaca memiliki electron bermuatan positif dan sutra akan bermuatan negative.

Pendapat lain menyatakan bahwa efek tribolistrik merupakan fenomena listrik dimana perpindahan muatan listrik terjadi antara material yang digosokkan bersamaan.

Pada ringkasan dari Crackling planets ( Amogh : 21 Februari 2008 ), ketika sepasang material tertentu yang tidak sama bergesekan, seperti bulu domba dan sepatu bersol kulit, material yang satu memberikan sejumlah elekrtonnya ke material yang lain. Pemisahan muatan ini mampu menciptakan medan listrik yang kuat , sehinggga menghasilkan letupan statis. Fenomena ini bernama Triboelectric Charging.

2. Bahan Pembuat Efek Tribolistrik

Berkenaan dengan muatan listrik, ada tiga jenis material yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Pada konduktor, muatan listrik ( electron – electron ) bebas untuk pindah terus menerus dalam material, sedangkan pada isolator hal tersebut tidak bias. Meskipun tidak aa isolator yang sempurna, kemampuan mengisolasi dari penggabungan pasir kuarsa aalah 10²⁵ kali sama baik dari pemotong. Jadi, untuk banyak material dengan tujuan praktis terdiri dari isolator sempurna.

Semikonduktor merupakan penghantar listrik yang memiliki kemampuan antara konduktor dan isolator. Contoh beberapa elemen yang baik diantaranya yaitu silicon dan germanium. Dalam semikonduktor, konduktivitas listrik mungkin meningkat oleh penambahan kecil beberapa elemen : sedikit arsenic atau boron sering ditambahkan kedalam silicon untuk tujuan tersebut

3. Struktur Efek Tribolistrik

Struktur dari efek Tribolistrik dapat dilkihat pada gambar berikut :

Pada gambar di atas dapat dijelaskan struktur efek Tribolistrik, yakni dua benda yang memiliki kestabilan electron namun berbeda jenisnya, apabila terjadi gesekan dan atau tekanan, maka salah satu benda akan menjadi bermuatan positif dan benda lain akan bermuatan negative. Dua benda yang berbeda muatan ini jika bertemu akan membentuk lecutan listrik.

Hal – hal yang mempengaruhi efek Tribolistrik yaitu :

a. Gesekan / tekanan

Gesekan dua benda berbeda jenis yang memiliki kestabilan electron

b. Kecepatan Gesekan

Semakin cepat proses gesekan terjadi maka akan semakin cepat pula efek Tribolistrik terjadi.

c. Jenis bahan pembuat benda

Benda yang terbuat dari bahan konduktor akan semakin cepat mengalami efek tribolistrik jika diberi stimulus berupa gesekan dan atau atau tekanan.

4. Tahap Konversi Efek Tribolistrik

Sebelum menghasilkan potensial listrik, efek Tribolistrik akan mengalami proses konversi sebagai berikut :

1. Pemberian Stimulus

Stimulus yang diberikan kepada dua benda bermuatan yang berbeda jenisnya berupa gesekan dan atau tekanan.

2. Muatan Listrik

Hasil dari pemberial stimulus tadi akan merangsang munculnya muatan listrik yaitu muatan listrik positif dan muatan listrik negative. Muatan listrik ini berkaitan dengan fliks dengan persamaan :

εo Φ_E = q

dimana ε_o = 8,8542 . 10^-12 C² / Nm², merupakan permitivitas tetap . Selain itu muatan juga bisa didapatkan oleh intergral dari fluks yaitu :

єo Eds

gaya aksi pada muatan uji dapat dinyatakan dengan persamaan :

3. Medan listrik

4. Potensial listrik

	E = -

5. Penerapan Efek Tribolistrik

Hampir semua aspek kehidupan adalah proses efek Tribolistrik, namun tidak semuanya dapat terlihat secara langsung karena efeknya sangat kecil. Contohnya, baju yang kita gunakan akan bergesekan dengan kulit kita, pergesekan ini bisa mengakibatkan terjadinya pemisahan muatan yang akan menghasilkan medan listrik. Namun, baju yang kita gunakan biasanya cukup lembab untuk menjadi penghantar listrik yang bagus.

Table I - Typical Electrostatic Voltage
	Electrostatic Voltages
Means of Static Generation	10-20 percent Relative Humidity	65-90 percent Relative Humidity
Walking across carpet	35,000	1,500
Walking over vinyl floor	12,000	250
Worker at bench	6,000	100
Vinyl envelopes for work instructions	7,000	600
Common poly bag picked up from bench	20,000	1,200

( sumber : 2006 Electro Static Technology, an ITW Company, USA )

Kesimpulan

1. Stimulus pada efek Tribolistrik berupa gesekan / tekanan
2. Konversi yang terjadi pada efek Tribolistrik yaitu : Pemberian Stimulus, Muatan listrik, Medan listrik, dan potensial listrik.
3. Pada penerapan efek tribolistrik, untuk menghindari efek yang merugikan sebaiknya terlebih dahulu mengenal jenis – jenis bahan pembuat benda.

Daftar Pustaka

Amogh. 2008. Crackling Planets ( Fenomena Triboelectric Charging Di Sejumlah Planet, Ringkasan oleh : Fredaing21 ). USA (www.google.com_triboelectric charging )

Fraden, Jacob. 1996. Handbook of Modern Sensor : physics, design, and application. Spinger.

--------. 2006. Everything you need to know about Static Electro Static Technology. USA : ITW Company ( www.google.com_triboelecrtic effect )

http\\www. Google.com_Triboelectric Charging

http\\www.wikipedia.com_Triboelectric Effect