Tugas Tambahan : Contoh Penerapan mikrokontroler digital

 Perancangan Piranti Perangkap Serangga (Hama) dengan Intensitas Cahaya

Penjelasan : 

Tulisan ini memaparkan tentang piranti pengendali hama dengan memanfaatkan intensitas cahaya. Intensitas cahaya dapat berpengaruh terhadap perilaku serangga (Hama), sehingga intensitas cahaya dapat dimanfaatkan guna menangkap serangga (Hama) yang mana pengakapan serangga (hama) tersebut dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian (pengendalian hama serangga) serta dapat digunakan sebagai bahan pakan ternak.

Cahaya memiliki daya tarik dan mampu mempengaruhi perilaku serangga (Hama), dengan intensitas tertentu akan diperoleh efisiensi sumber energi (catu daya), serta daya pikat untuk mengumpulkan serangga (hama). kemampuan ini dapat dijadikan sebagai alat pengendalian populasi serangga yang tidak menguntungkan (hama) dengan pendekatan ramah lingkungan, disamping juga serangga yang diperoleh dapat dijadikan sumber pakan ternak yang berkualitas.

Piranti yang efektif dan efisien dapat dirancang agar cahaya dapat dipergunakan secara praktis di lahan - lahan pertanian, dengan memperhatikan jangka waktu penggunaan dan sumber listrik yang diperlukan.   

Serangga dan Reaksinya terhadap Cahaya

Serangga adalah mahluk hidup dengan spesies terbanyak didunia. Total spesies serangga sebesar 4-8 juta sangat dominan dibanding total spesies seluruh mahluk hidup sebanyak 12.5 juta. Jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi sebesar 1.5 juta, jumlah serangga yang teridentifikasi sebesar 950 ribu. Ini berarti jumlah serangga yang teridentifikasi lebih dari 1/2 jumlah mahluk hidup yang teridentifikasi.

Serangga adalah kelompok utama hama. Menurut pakar perlindungan tanaman, Purnama Hidayat [4], paling tidak ada lima alasan yang dapat mendukung pernyataan tersebut. Pertama: serangga merupakan kelompok terbesar dalam dunia hewan, kurang lebih 2/3 spesies hewan yang telah teridentifikasi adalah serangga. Kedua: serangga memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap kondisi lingkungannya. Ketiga: serangga memiliki jenis makanan yang beragam. Keempat : serangga dapat berkembang biak dengan cepat. Kelima : serangga dapat menjadi resisten terhadap insektisida. Sebagai makhluk yang memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi, serangga mudah terpengaruh oleh kondisi fisik lingkungan. Oleh karenanya serangga hama dapat dikendalikan secara fisik, yakni melalui pengaturan faktor- faktor fisik diantaranya suhu, kelembaban, suara dan cahaya.

Mengukur Intensitas Cahaya

Salah satu cara untuk mengamati energi cahaya dapat dilakukan dengan mengukur pengaruh besaran dan distribusi partikel dalam Flow cytometers.

Flow cytometers pada dasarnya adalah mikroskop yang dilengkapi dengan komponen yang berfungsi untuk melalukan individu cell secara sekuensial melalui berkas cahaya (laser) yang akan dianalisis.

Komponennya antara lain:

1. Sumber Cahaya, dan komponen pemfokus cahaya.
2. Fluidics, untuk mengarahkan cells melalui cahaya. 
3. Detector Elektronika, untuk mendeteksi cahaya dan mengubahnya ke bentuk sinyal digital.

Suatu komputer untuk penyimpanan signals yang akan dianalisis. 

Sumber Cahaya

Sumber cahaya pada suatu flowcytometer adalah laser. Alasan penggunaan laser, karena kemampuannya untuk difokuskan menjadi berkas cahaya elliptis. Ini terkait dengan komponen-komponen fluidics terkait. Laser memancarkan cahaya koheren, dan merupakan berkas sangat paralel. Hal ini memungkinkan dasar pengukuran yang berbasis pada gangguan berkas (beam disturbance) dapat dilakukan (forward scatter, side scatter). Batasan prinsip bagi lasers ditentukan oleh panjang gelombang yang dapat menimbulkan eksitasi. Secara virtual semua cytometers mengikuti standar laser argon, yang memancarkan cahaya pada 488 nm. Selanjutnya lasers lain dapat digunakan, untuk mendapatkan panjang gelombang eksitasi lainnya.

Gambar 3 Karakteristik cahaya

Cahaya adalah suatu bentuk energi yang terdiri dari sejumlah partikel yang disebut photons, tetapi memiliki sifat-sifat gelombang. Panjang gelombang cahaya/photon sebanding dengan energi yang dimilikinya. Bertambah panjang gelombangnya akan bertambah kurang energinya.

Fluidics

Fluidics adalah bagian yang paling sensitif pada setiap flow cytometer. Jika terjadi kesa- lahan, semuanya akan salah, dan fatal.
Masalahnya termasuk:

1. Clogs (celah pada aliran larutan sangat kecil).
2. Gelembung udara (akan menggangu aliran dan yang akan diinterpretasikan sebagai cell).
3. Leaks (Kurangnya tekanan didalam sistem akan menggangu aliran cellular dan mempengaruhi hasil).
4. Errors yang paling umum mempengaruhi fluidics adalah:

• Clumps of cells. Hal ini akan "clog" mesin dan berakibat kesulitan utama dan "headcaches". kejadian ini dapat diatasi dengan pre - filterasi populasi cell tidak lebih besar dari 50 um filter.
•  Konsentrasi cell yang tidak sesuai. Semua larutan memiliki proporsi partikel debu yang rendah. Jangan percaya suatu flow rate yang lebih rendah dari 15 cells/sec. Tetapi, flow rates lebih besar dari sekitar 4000 cells/sec meningkatkan risiko pada pengukuran multiple cells secara simultan.
• Konsentrasi Optimal adalah sekitar 1x106 s/d 1x107 cells/ml.

Detektor Sinyal

Seperti dibahas sebelumnya, deteksi sinyal dilaksanakan dengan menggunakan kombinasi photomultiplier (cathode-ray) dan rangkaian elektronika. Sinyal yang dibangkitkan oleh setiap individu cell pada dasarnya merupakan oscilloscope trace. Dengan melakukan integrasi sinyal ini, akan dihasilkan suatu nilai numerik bagi fluorescensi maupun nilai side scatter.

Source : https://journal.uhamka.ac.id/index.php/rektek/article/view/113

Nama : Catur Meinggar Subarkah
Kls : TI 2A

Nim : 2003015241