Fendy Rokhmanto berhasil meraih gelar Doktor dari Departemen Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI), setelah mempertahankan disertasinya yang berjudul Pengaruh Unsur Fe, Mn, Ti, dan Nb Terhadap Mikrostruktur, Ketahanan Korosi, dan Biokompatibilitas Paduan Bio-HEA Berbasis CoCrMo dalam Sidang Promosi Doktor yang diselenggarakan di Smart Meeting Room, Gedung Dekanat FTUI, Depok, pada Kamis (02/07).
Fendy lulus dengan predikat Cumlaude dan Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) 4,00, sekaligus menjadi Doktor ke-85 yang dihasilkan Departemen Metalurgi dan Material FTUI serta Doktor ke-688 di lingkungan FTUI. Penelitian yang dilakukannya berfokus pada pengembangan biomaterial implan generasi baru yang lebih aman, tahan lama, dan memiliki sifat mekanik yang lebih mendekati tulang manusia.
”Material implan logam yang digunakan saat ini, seperti stainless steel 316L, Ti6Al4V, dan CoCrMo, masih memiliki modulus elastisitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan tulang manusia. Perbedaan ini dapat memicu fenomena stress shielding, yaitu berkurangnya beban yang diterima tulang sehingga meningkatkan risiko resorpsi tulang, pelonggaran implan, hingga perlunya operasi lanjutan. Tantangan tersebut mendorong pengembangan biomaterial baru yang tidak hanya memiliki kekuatan mekanik dan ketahanan korosi yang tinggi, tetapi juga mampu berintegrasi lebih baik dengan jaringan tulang,” papar Fendy dalam presentasinya.
Salah satu material yang dinilai menjanjikan adalah biomaterial high-entropy alloys (bio-HEA), yakni paduan yang tersusun atas lima unsur atau lebih dengan komposisi hampir ekuiatomik sehingga memiliki entropi pencampuran tinggi. Material ini menawarkan kombinasi sifat unggul, seperti kekuatan mekanik, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas yang baik, sekaligus memberikan fleksibilitas dalam merancang komposisi agar modulus elastisitasnya lebih mendekati karakteristik tulang manusia.
Berangkat dari potensi tersebut, Fendy meneliti bio-HEA berbasis CoCrMo untuk memetakan hubungan antara struktur mikro, transformasi fasa, perilaku mekanik, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas, guna menghasilkan material implan yang lebih aman, andal, dan berkelanjutan bagi pengembangan teknologi medis.
Penelitian terhadap paduan bio-HEA berbasis CoCrMo, baik equiatomik maupun non-equiatomik, menunjukkan bahwa peleburan berulang meningkatkan homogenitas mikrostruktur, dengan kondisi optimum pada empat kali peleburan. Penambahan unsur non-toksik menghasilkan karakteristik mekanik yang berbeda: paduan CoCrMoMnTi didominasi fasa larutan padat BCC dengan kekerasan tinggi (948,6 VHN), sedangkan CCM-FeTi 70 didominasi fasa intermetalik Laves yang menyebabkan premature fracture.
Sebaliknya, CCM-FeTi 80 didominasi fasa larutan padat HCP yang menurunkan modulus elastisitas hingga 164 GPa. Dari sisi elektrokimia, CoCrMoFeNb memiliki laju korosi tertinggi (0,017 mmpy), sedangkan CCM-FeTi 80 menunjukkan laju korosi terendah (0,0004 mmpy) berkat pembentukan lapisan pasif hibrida. Seluruh paduan bersifat biokompatibel dengan viabilitas sel di atas 200%, dan CCM-FeTi 80 memberikan performa terbaik dengan viabilitas tertinggi (241%), ketahanan korosi unggul, serta potensi mengurangi stress shielding effect, sehingga menjadi kandidat paling prospektif untuk aplikasi biomaterial.
Berdasarkan hasil yang telah dicapai, Fendy memberi beberapa saran, di antaranya perlu dilakukan proses perlakuan panas pada ingot paduan bio-HEA dengan kerentanan sifat mekanik tinggi, pengembangan bio-HEA non-equiatomik perlu dilakukan untuk memitigasi kerentanan sifat mekanik paduan, penambahan unsur-unsur yang dapat meningkatkan kemampuan bentuk perlu dilakukan dalam skala minimal untuk memitigasi toksisitas (Ni, Al) dan kontrol proses pada unsur volatil (Mn), dan perlu dilakukan pengujian in vitro dan in vivo lebih lanjut terhadap paduan bio-HEA untuk mengevaluasi biokompatibilitasnya pada makhluk hidup.
Ketua Sidang, Prof. Dr.-Ing. Ir. Dalhar Susanto, memberikan pendapatnya atas pemaparan disertasi ini. “Disertasi ini berhasil mengangkat permasalahan yang sangat relevan dalam pengembangan biomaterial modern, yaitu kebutuhan akan material implan logam yang memiliki kombinasi sifat mekanik, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas yang lebih baik. Selain memiliki nilai kebaruan secara akademik, hasil penelitian ini juga memiliki prospek yang baik untuk dikembangkan menuju aplikasi klinis melalui penelitian lanjutan, khususnya pengujian in vitro dan in vivo. Secara keseluruhan, disertasi ini mencerminkan proses penelitian yang sistematis, didukung metodologi yang kuat, serta memberikan kontribusi yang signifikan bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang metalurgi, material, dan biomaterial,” ujar Prof. Dalhar.
Penelitian dipresentasikan dalam sidang terbuka promosi doktor yang dipimpin oleh Prof. Dr.-Ing. Ir. Dalhar Susanto, sebagai Ketua Sidang, Prof. Dr. Eng. Ir. Sri Harjanto, sebagai Promotor, Dr. Ahmad Zakiyuddin, S.T., M.Eng., sebagai Ko-Promotor I, dan Prof. Dr. Ika Kartika, S.T., M.T. (Profesor Riset, Pusat Riset Metalurgi, Badan Riset dan Inovasi Nasional), sebagai Ko-Promotor II. Tim Penguji terdiri dari Prof. Dr.-Ing. Ir. Bambang Suharno, Dr. Deni Ferdian, M.Sc, Maya Putri A. S.T., Ph.D., dan Dr. Eng. Edi Riyanto, M.Sc (Peneliti Ahli Utama, Pusat Riset Metalurgi, Badan Riset dan Inovasi Nasional).
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
