26
Majalah 1000 guru Berbagi pengetahuan , dari mana saja , dari siapa saja , untuk semua ISSN 2338-1191 Vol. 8 No. 5 Mei 2020 π e versus e π | Kristal Sintilasi | Senyawa Ftalosianin Aplikasi Zoom | Heterostili Tumbuhan | Membuat Komposter Guru menjadi Siswa

Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

Majalah

1000guruBerbagi pengetahuan, dari mana saja, dari siapa saja, untuk semua

ISSN 2338-1191

Vol. 8 No. 5

Mei 2020

πe versus eπ | Kristal Sintilasi| Senyawa Ftalosianin

Aplikasi Zoom|Heterostili Tumbuhan | Membuat Komposter

Guru menjadi Siswa

Page 2: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

Alhamdulillah, majalah bulanan 1000guru dapat kembali hadir ke hadapan parapembaca. Pada Edisi ke-110 ini tim redaksi memuat 7 artikel dari 7 bidang berbeda.Kami kembali memberikan kuis di akhir majalah bagi pembaca yang tertarikmendapatkan hadiah.

Majalah 1000guru mendapatkan ISSN 2338-1191 dari Pusat Data dan DokumentasiIlmiah LIPI sejak Mei 2013 (edisi ke-26) sehingga penomoran majalah edisi kali inidalam versi ISSN adalah Vol. 8 No. 5. Tim redaksi Majalah 1000guru juga menerbitkansitus khusus artikel Majalah 1000guru yang beralamat di:

http://majalah1000guru.net

Kritik dan saran sangat kami harapkan dari para pembaca untuk terus meningkatkankualitas majalah ini. Silakan kunjungi situs 1000guru (http://1000guru.net) untukmenyimak kegiatan kami lainnya.

Mudah-mudahan majalah sederhana ini bisa terus bermanfaat bagi para pembaca,khususnya para siswa dan penggiat pendidikan, sebagai bacaan alternatif di tengahkeringnya bacaan-bacaan bermutu yang ringan dan populer.

1000guru.netii | Kata Pengantar

1000guru Vol. 8 No. 5 / Edisi ke-110 / Mei 2020

Page 3: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

1000guru.net

• πe atau eπ 1

Rubrik Matematika

| iiiDaftar isi

Rubrik Fisika

• Berkenalan dengan Senyawa Ftalosianin 9

Rubrik Kimia

• Apakah Zoom tidak aman? 14

Rubrik Teknologi

Rubrik Biologi

• Belajar Mengompos di Masa Pandemi 16

Rubrik Sosial-Budaya

1000guru Vol. 8 No. 5 / Edisi ke-110 / Mei 2020

• Guru Harus Menjadi Siswa 19

Rubrik Pendidikan

• Kristal Sintilasi: Pencitraan dengan radiasi untuk kedokteran, keamanan, dan ruang angkasa 3

• Heterostili: Sebuah Sistem Pengaturan Perkawinan Tumbuhan 12

Page 4: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

iv | Tim Redaksi

Siapakah 1000guru? Gerakan 1000guru adalah sebuahlembaga swadaya masyarakat yangbersifat nonprofit, nonpartisan,independen, dan terbuka. Semangatdari lembaga ini adalah “gerakan” atau“tindakan” bahwa semua orang,siapapun itu, bisa menjadi gurudengan berbagai bentuknya, sertaberkontribusi dalam meningkatkankualitas pendidikan di Indonesia.Gerakan 1000guru juga berusahamenjembatani para profesional dariberbagai bidang, baik yang berada diIndonesia maupun yang di luar negeri,untuk membantu pendidikan diIndonesia secara langsung.

Kontak KamiSitus web: http://1000guru.nethttp://majalah1000guru.net

Surel: [email protected]

1000guru.net

LisensiMajalah 1000guru dihadirkan olehgerakan 1000guru dalam rangka turutberpartisipasi dalam mencerdaskankehidupan bangsa. Majalah iniditerbitkan dengan tujuan sebatasmemberikan informasi umum. Seluruhisi majalah ini menjadi tanggung jawabpenulis secara keseluruhan sehinggaisinya tidak mencerminkan kebijakanatau pandangan tim redaksi Majalah1000guru maupun gerakan 1000guru.

Majalah 1000guru telah menerapkancreative common license Attribution-ShareAlike. Oleh karena itu, silakanmemperbanyak, mengutip sebagian,ataupun menyebarkan seluruh isiMajalah 1000guru ini dengan caramencantumkan sumbernya tanpaperlu meminta izin terlebih dahulukepada pihak editor. Akan tetapi,dilarang untuk memodifikasi sebagianatau keseluruhan isi majalah di tempatlain tanpa izin penulis serta editor.Segala akibat yang ditimbulkan dari halitu bukan tanggung jawab editorataupun organisasi 1000guru.

Penata Letak

Asma Azizah (Universitas Sebelas Maret, Surakarta)Firman Bagja Juangsa (Tokyo Institute of Technology, Jepang)Edi Suprayoga (Pusat Penelitian Fisika LIPI)Muhammad Yusrul Hanna (Pusat Penelitian Fisika LIPI)

Pemimpin Redaksi

Muhammad Salman Al-Farisi (Tohoku University, Jepang)

Editor Rubrik

Matematika:Eddwi Hesky Hasdeo (Pusat Penelitian Fisika LIPI)

Fisika:Agus Suroso (Institut Teknologi Bandung)

Kimia:Benny Wahyudianto (Osaka University, Jepang)

Biologi:Elga Renjana (Kebun Raya Purwodadi LIPI)

Teknologi:Indarta Kuncoro Aji (UEC Tokyo, Jepang)

Kesehatan:Ajeng K. Pramono (Gifu University, Jepang)

Sosial-Budaya:Intan Nur Cahyati (Universitas Sebelas Maret, Surakarta)

Pendidikan:Pepi Nuroniah (Universitas Pendidikan Indonesia)

Penanggung Jawab

Ahmad Ridwan Tresna Nugraha (Pusat Penelitian Fisika LIPI)Miftakhul Huda (Tokyo Institute of Technology, Jepang)

Promosi dan Kerjasama

Rohma Nazilah (SMA Muhammadiyah 2 Yogyakarta)Yudhiakto Pramudya (Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta)

Wakil Pemimpin Redaksi

Annisa Firdaus Winta Damarsya

1000guru Vol. 8 No. 5 / Edisi ke-110 / Mei 2020

Page 5: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

tunggal f(x) = x(1/x), tidak seperti permasalahansebelumnya yang membutuhkan nilai dua variabel.

Jika kita dapat menggambarkan kurva f(x) = x(1/x),kita dapat membandingkan apakah πe ataukah eπ

yang lebih besar dengan melihat f(e) dan f(π). Kitabisa gunakan teknik kalkulus untuk melihat nilaimaksima dan minima. Misalkan y = x(1/x), kitamencari maksimum dan minimumnya denganmenetapkan turunan pertama dy/dx = y’= 0. Akantetapi, x(1/x) merupakan fungsi eksponensialsehingga turunannya tidak bisa dilakukan langsung.Kita harus melakukan operasi ln di kedua sisipersamaan y = x(1/x), yakni

ln 𝑦 = ln 𝑥(1/𝑥) .

Operasi ln membuat eksponen (1/x) turunsehingga

ln 𝑦 =1

𝑥ln 𝑥 .

Dengan bentuk ini kita bisa menghitung turunan dikedua sisi:

𝑦’

𝑦= −

1

𝑥2ln 𝑥 +

1

𝑥

1

𝑥.

Maka, ekspresi turunannya adalah

𝑦′ = 𝑦 −1

𝑥2ln 𝑥 +

1

𝑥

1

𝑥.

Nilai maksimum dicapai saat y’ = 0:

−1

𝑥2ln 𝑥 +

1

𝑥

1

𝑥= 0.

Jika kedua sisi dibagi dengan 1/x2, kitamendapatkan:

ln (𝑥) = 1sehingga x = e merupakan nilai kritis yangmembuat y’ = 0. Namun, kita belum bisamenyimpulkan apakah x = e adalah nilai minimumatau maksimum.

Permasalahan terakhir ini menuntut kita kembali ke bentuk y’ untuk menganalisis gradien dari 𝑦,

𝑦′ = 𝑦 −1

𝑥2ln 𝑥 +

1

𝑥

1

𝑥,

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 1

Rubrik Matematika

Manakah yang lebih besar: πe atau eπ? Pertanyaanini mungkin tidak terlalu penting untuk dijawab,muncul dari keingintahuan saja. Namun, metodematematis untuk bisa menjawab pertanyaan inisangat bermanfaat untuk mengembangkankemampuan matematis kita dan banyak yang bisakita pelajari dari pertanyaan tidak penting ini.Tentu saja metodenya tidak dengan menggunakankalkulator.

π dan e merupakan bilangan irasional. Kita tahubahwa π bernilai 3,14159…, sedangkan e bernilai2,71828…. Bilangan bulat terdekat dengan πadalah 3 dan yang terdekat dengan e adalah 2.Sekilas jika kita membandingkan 23 = 8 dan 32 = 9,kita melihat bahwa 23 dan 32 memiliki perbedaanatau selisih yang tipis, yaitu 1. Perhatikan bahwa πdan e memiliki perbedaan yang lebih kecil dari 3dan 2 sehingga menyimpulkan manakah yang lebihbesar di antara πe atau eπ tidaklah mudah. Kitaharus membuat suatu koneksi antara keduanyayang akhirnya membuat kita dapat menyimpulkanmanakah yang lebih besar.

Untuk menjawab permasalahan ini, kita samakandulu pangkat dari kedua bilangan ini, yakni πeπ

dibandingkan dengan eπe. Dengan mudah kitakatakan πeπ yang lebih besar karena π > e. Dari sinikita dapat melihat bahwa dengan membuatpangkat keduanya sama, masalah lebih mudahdiselesaikan. Oleh sebab itu, kita coba konversisupaya πe dan eπ memiliki bentuk pangkat yangsama:

πe = π 1/π eπ

eπ = e 1/e eπ

Perhatikan, bahwa kita telah menggunakanhubungan (ab)c = abc.

Kini permasalahan menjadi menarik karenamembandingkan πe vs. eπ ternyata sama denganmembandingkan π(1/π) vs. e(1/e). Ada perkembangandi sini karena yang kita bandingkan sekarang dapatdituliskan dalam bentuk fungsi dengan variabel

πe versus eπ

Penulis:Eddwi Hesky Hasdeo (Peneliti di Pusat Penelitian Fisika, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)Kontak: heskyzone(at)gmail.com

Page 6: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

πe versus eπ

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 20202

𝑦’ =𝑥(1/𝑥)

𝑥21 − ln 𝑥 .

Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidakpernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2

selalu bernilai positif. Maka, kita hanya perlumengecek (1 – ln(x)) dengan titik kritis di e. Saat x< e, nilai ln(x) < 1 sehingga y’ bernilai positif dan ymerupakan fungsi naik pada x < e. Pada saat x > e,ln(x) > 1 sehingga y’ bernilai negatif dan y'merupakan fungsi turun pada x > e. Dari analisis inikita menyimpulkan bahwa y bernilai maksimal saatx = e. Dengan demikian, f(e) = e(1/e) merupakannilai terbesar untuk grafik f(x) = x1/x dan lebih besardaripada f(π) = π(1//π). Dari hasil ini, kita dapatmenyimpulkan bahwa eπ lebih besar dari πe.

Seru sekali, bukan? Dengan pertanyaan sederhanadi atas kita dapat mempelajari kalkulus dan analisisfungsi. Buat yang penasaran bentuk f(x) = x(1/x),silakan lihat gambar kurvanya.

Kita lihat pada saat x = e = 2,71828…, y mencapaipuncak, tetapi kemudian turun perlahan. Kurva inimenunjukkan bahwa cx < xc sepanjang x > e dan c> x. Contohnya 109 < 910. Untuk yang masihpenasaran, silakan cek kalkulator bahwa nilai eπ =23,14069 dan πe = 22,459157. Sementara itu, 910

kira-kira bernilai 3,14 kali lebih besar daripada 109.

Bahan bacaan/tontonan:

• Saluran YouTube “blackpenredpen” https://youtu.be/SPHD7zmLVa8

Page 7: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 3

Penerapan dan peran pencitraan berkas sinar-Xtentunya tidak terbatas pada penanganan COVID-19. Teknologi pencitraan berkas sinar-X danradiasi lainnya seperti sinar gamma dan neutrontermal telah berperan penting dalam aplikasi-aplikasi mutakhir dalam bidang kedokteran,keamanan, dan ruang angkasa. Gambar 1menunjukkan beberapa aplikasi tersebut yangmungkin kita tidak sadari sudah hidup bersamadengannya. Aplikasi-aplikasi itu bisa dibedakanuntuk (1) medis, (2) pertahanan dan keamanan, (3)riset, dan (4) eksplorasi minyak, mineral, dan ruangangkasa.

Aplikasi pencitraan radiasi untuk penangananCOVID-19 termasuk dalam aplikasi medis. Selainitu, ada positron emission tomography (PET) scandan kamera berkas sinar gamma dalam aplikasimedis. Keamanan di batas-batas negara sepertibandara dan pelabuhan hingga transportasi publikjuga memerlukan sistem pencitraan.

Rubrik Fisika

Pada masa pandemi COVID-19 ini, masyarakatbanyak yang tertarik dengan subjek semacam tescepat, PCR (polymerase chain reaction), danventilator. Semua itu adalah kata-kata tentangteknologi yang sering terdengar dan bermanfaatmenghadapi COVID-19. Namun, ketika beragampengujian COVID-19 mulai menunjukan kesalahandalam diagnosis COVID-19, sebenarnya ada satulagi metode diagnosis yang jarang dibahas, yaknipencitraan/radiografi berkas sinar-X dengankombinasi computed tomography (CT), yangditemukan pada 22 Februari lalu (Chen dkk. 2020).

Kombinasi teknik radiografi-CT ini dapatmendeteksi virus sebelum gejala COVID-19 munculsehingga bisa dijadikan prosedur ekstra untukdiagnosis COVID-19. Bahkan, salah satuperusahaan besar bernama TRIXELL (trixell.com) dibenua biru sudah merilis panel berkas sinar-Xberbasis digital yang tidak membutuhkan film,berharga murah, dan bisa diproduksi massalkhusus untuk memerangi COVID-19.

Penulis:Muhammad Danang Birowosuto (Peneliti senior di CINTRA dan pengajar di Universitas Prasetiya Mulya)Kontak: mbirowosuto(at)ntu.edu.sg

Gambar 1. Aplikasi pencitraan radiasi dalam empat bidang umum di kehidupan kita.

Kristal Sintilasi: Pencitraan radiasi untuk kedokteran, keamanan, dan angkasa

Page 8: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 20204

Kristal Sintilasi

Untuk keperluan riset, pencitraan radiasibermanfaat dalam eksperimen fisika energi tinggidan kosmis. Demikian pula eksplorasi minyak danruang angkasa banyak memanfaatkan sistempencitraan. Yang terakhir, penulis sempatmelakukan riset kristal sintilasi yang akan dipakaioleh wahana satelit ke Merkurius (BepiColombo)untuk digunakan sebagai pemindai permukaanplanet.

Ada dua metode dalam pencitraan radiasi yangselama ini berkembang seperti ditunjukkan padaGambar 2a dan b. Metode pertama adalahkonversi langsung radiasi sinar-X atau gammamenjadi sinyal listrik (Knoll, 2000). Metode inihanya membuat perangkat-perangkat terdahuluseperti detektor cahaya atau sel surya menjadiefisien untuk mendeteksi foton energi tinggiseperti sinar-X dan gamma.

Metode pencitraan radiasi kedua adalahmenggunakan medium atau material konversi yangdisandingkan dengan detektor cahaya biasa sepertiphotomultiplier, silicon photodetector, atauavalance photodiode. Medium atau materialkonversi ini dengan sangat efisien mampumengubah radiasi energi tinggi seperti sinar-X dangamma menjadi cahaya tampak yang nantinyaakan dideteksi oleh detektor cahaya untuk diolahmenjadi sinyal listrik. Metode kedua ini tentunyaakan lebih murah dan stabil dengan perubahansuhu dibandingkan dengan metode pertama.

Medium atau material konversi terkait metodekedua di atas biasa disebut sebagai scintillator ataukristal sintilasi. Istilah sintilasi berasal dari bahasaLatin yang bermakna “percikan”. Dalam artikel ini,kita akan lebih membahas kristal sintilasi dariaspek mekanisme kerja (Knoll, 2000) danperkembangannya (Maddalena, 2019).

Gambar 2. Dua metode dalam pencitraan radiasi: a) Deteksi langsung menggunakan arsitektur detektor cahaya atau sel suryadan b) deteksi dengan medium atau material konversi cahaya (scintillator atau kristal sintilasi) yang terkopel dengan detektorcahaya biasa, dalam hal ini photomultiplier (PMT). c) Konsep konversi radiasi sinar-X oleh kristal sintilasi menjadi cahaya.

Mekanisme sintilasi

Pada Gambar 2c, dijelaskan konsep bagaimanakristal sintilasi mengubah radiasi sinar X ataugamma menjadi cahaya tampak. Pada umumnyakristal sintilasi ini akan di doping oleh pengotor(impurities) yang mempunyai efisien tinggisehingga menjadi pusat luminesensi. Untukmenjelaskan proses mengubah radiasi ini, makakita akan memerlukan beberapa bidang sub-ilmufisika seperti fisika modern, quantum, dan materialsemikonduktor. Sehingga, mekanisme mengubahenergi radiasi dalam kristal sintilasi ini bisa terbagidalam tiga bagian: (i) konversi radiasi energi tinggi,(ii) transpor dan transfer energi ke pusatluminesensi, dan (iii) luminesensi melaluirekombinasi.

(i) Konversi radiasi energi tinggi

Pada tahap awal konversi, radiasi energi tinggidiabsorpsi oleh kristal sintilasi menjadi elektrondan lubang berenergi kinetik tinggi (energeticelectrons and holes). Bentuk dari mekanismeabsorpsi di kristal sintilasi ini bergantung pada tipedan energi dari radiasi yang terkait, tetapi untuksinar-X dan gamma dapat dideskripsikan olehsuatu formula yang mirip Hukum Lambert-Beer:𝐼

𝐼0= exp(−𝜇𝑑),

dengan Io dan I adalah intensitas dari radiasidatang dan transmisi, adalah koefisien dariabsorpsi linear, dan d adalah ketebalan dari kristalsintilasi.

Selanjutnya, selain proses absorpsi radiasi energitinggi oleh kristal sintilasi, ada tiga jenis interaksiantara radiasi dan material yang berkontribusiterhadap proses energi konversi di sintilasi, yakniabsorpsi fotoelektron (efek fotolistrik), hamburan

Page 9: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 5

Kristal Sintilasi

Compton, dan produksi pasangan. Proses ini jugadijelaskan pada Gambar 3. Karena berbeda dariasalnya, proses ini bisa mempunyai berbagaimacam koefisien absorpsi berbeda, yang sangattergantung pada bilangan atomik Z dari atom dikristal sintilasi dan energi E dari foton radiasi yangdatang.

Untuk kasus efek fotolistrik, energi fotonterabsorpsi secara penuh oleh elektron yangterikat, biasanya elektron di inti kulit K atau L, yangkemudian terejeksi, dan mengionisasi atom.Koefisien absorpsi linear untuk absorpsifotoelektron umumnya diberikan dalam bentuk Zn/E3,5, dengan n bervariasi antara 3 dan 4 dan adalah rapat massa dari kristal sintilasi.Penambahan bilangan atomik dari suatu atomakan meningkatkan probabilitas absorpsi secaraeksponensial sehingga atom-atom berat sangatdiharapkan mengisi komposisi struktur dari kristalsintilasi. Interaksi ini diharapkan dapat mengamatienergi radiasi yang diinginkan dengan resolusienergi yang cukup sempit.

Pada energi yang lebih tinggi, hamburan Comptonj ug a ak an b e rkont r ib us i . Hamb ur an i n iberkorespondensi dengan interaksi tidak elastis,yakni interaksi yang terkait dengan hamburanfoton oleh elektron terikat lemah dan bagian darienergi foton tersebut akan ditransfer ke elektronyang energi tersimpannya akan sangat bergantungpada sudut hamburan. Akibatnya, dalamhamburan Compton, energi yang tersimpan akanlebih kecil dibandingkan dengan energi yangdatang. Energi yang hilang dari foton akan diambiloleh elektron terhambur yang akan tereksitasi kelevel energi yang lebih tinggi. Koefisien absorpsi

linear untuk hamburan Compton dapat ditulissebagai /E0,5 sehingga absorpsi dari hamburanCompton tidak bergantung pada bilangan atomikdari atom-atom yang ada di kristal, tetapi malahbergantung pada rapat kristal itu sendiri.

Proses terakhir adalah energi foton yang lebihtinggi dari 1,02 MeV atau lebih tinggi dua kali darimassa diam untuk elektron sehinggamengakibatkan fenomena relativistik. Pada kasusini, energi kinetik dari partikel dikonversikanmenjadi partikel dan antipartikel baru, yaituelektron-positron. Koefisien absorpsi dari produksipasangan ini adalah Z ln (2E/mec

2). Lebihjelasnya mengenai zona energi untuk interaksi-interaksi dominan dapat dilihat di Gambar 3(kanan). Setelah interaksi-interaksi ini, multiplikasi,relaksasi, dan proses termalisasi dari elektron danlubang yang dihasilkan.

(ii) Transpor dan transfer energi ke pusatluminesensi

Tahap kedua dari sintilasi, yakni transpor dantransfer energi, melibatkan proses perpindahanpembawa muatan ke pusat luminesensi. Ini adalahproses yang sangat kritis untuk ketidakefisienansintilasi, baik dari hilangnya energi secara termalataupun terperangkap, dan berapa lama responsdari kristal sintilasi untuk memberikan foton (ataudalam aplikasinya terkait dengan timingperformance). Pada fase ini, akan banyak sekalielektron dan lubang yang terjadi selama konversidan bermigrasi di material.

Beberapa mekanisme sangat mungkin terjadiuntuk penundaan proses rekombinasi radiatif atau

Gambar 3. (kiri) Tiga jenis interaksi yang terjadi akibat interaksi radiasi dengan material. (kanan) Zona energi untuk masing-masing interaksi dominan.

Page 10: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

Kristal Sintilasi

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 20206

kehilangan efisiensi oleh proses rekombinasinonradiatif. Asal dari kehilangan efisiensi ini bisadisebabkan oleh kehadiran cacat (defect) padakristal sintilasi, yang biasanya terjadi darikekosongan ionik (ionic vacancies), ion dalamposisi interstisial (ions in interstitial position),batas-batas buliran (grain boundaries), pengotorsubstitusi (substitutional impurities) atau kondisipermukaan (surface states). Apabila kristal sintilasiini tidak mempunyai cacat, proses yang terjadiadalah transfer langsung dari elektron dan lubangbebas. Proses ini biasanya memiliki efisiensitertinggi sehingga proses rekombinasinyadidominasi radiasi.

Proses lainnya yang mungkin adalah transfer tundadari difusi elektron-lubang atau eksiton ke pusatluminesensi. Selain dari cacat intrinsik, interaksidari kristal sintilasi dan radiasi juga menuju kepembentukan cacat lanjutan, contohnya cacatFrenkel, yang dibentuk ketika ion tertendang dariposisi kisinya menuju ruang antara, meninggalkankekosongan di posisi atom tersebut. Pembawamuatan yang bermigrasi akan sangat mungkinterperangkap dalam cacat ini, atau dalamkekosongan bekas atom tersebut, menghasilkanbeberapa keadaan perangkap (trap states).Bergantung pada suhu saat itu, elektron danlubang yang terperangkap masih bisa dilepaskandan bermigrasi lebih lanjut melalui proses yangdinamakan transpor lompat yang dibantu olehfonon (phonon-aided hopping transport).

Elektron dan lubang masih akan bisa bergerak daripita konduksi yang terdelokalisasi untuk menjaditingkat lokalisasi yang lebih disukai secaraenergetik bagi kopel elektron-lubang dengan fonon,yang mengakibatkan polaron yang bergerak lebihlambat. Untuk ini, optimasi penumbuhan kristaldan morfologi material dapat mengurangi jumlahcacat atau perangkap di dalam material sehinggamengurangi kehilangan nonradiasi dan penundaanluminesensi.

(iii) Luminesensi melalui rekombinasi

Pada tahap terakhir dari sintilasi, yakni luminesensi,elektron dan lubang ditangkap dalam beberapajalur oleh pusat luminesensi yang merupakan ionpengotor (ion impurities) di dalam kisi kristal, danmempromosikan ion tersebut ke keadaan eksitasidan terekombinasi secara radiatif menurut aturan

seleksi dalam fisika kuantum. Ketika mencari kristalsintilasi yang mempunyai respons cepat, pusatluminesensi yang dipilih sebaiknya mempunyaitransisi dipol listrik yang diperbolehkan (electricdipole allowed transitions).

Jenis ion yang terakhir sering digunakan dalam 30tahun terakhir adalah Ce3+, Pr3+, Nd3+, Eu2+, danYb2+ (Birowosuto dkk. 2009). Hal ini dikarenakanion tersebut mempunyai transisi “4fn-15d 4fn”yang mempunyai waktu emisi dalam orde 5–500× 10-9 detik. Sebelumnya, kristal sintilasi inorganikcenderung menggunakan Tl+ karena adanyatransisi “ns2 nsnp”, tetapi waktu emisi kristal inimasih pada orde 10-6 detik. Untuk transisi dipolyang tidak diperbolehkan (dipole forbiddentransition), transisi ini malah bisa mempunyaiwaktu emisi yang ada pada orde 10-3 detik yangmerugikan untuk aplikasi respons cepat (fasttiming).

Karakteristik kristal sintilasi

Ada beberapa karakteristik kristal sintilasi yangmenjadi pertimbangan. Di antaranya adalah (i)efisiensi absorpsi radiasi, koefisien absorpsi ataupanjang absorpsi, (ii) jumlah foton cahaya tampakhasil konversi, (iii) waktu respons, (iv) absorpsi diri,dan (v) resolusi energi. Kita akan bahas sekilasseputar karakteristik ini satu per satu.

(i) Efisiensi absorpsi radiasi, koefisien absorpsi ataupanjang absorpsi. Parameter ini menunjukanseberapa efisien kristal tersebut menyerap radiasiketika proses konversi (lihat lagi pembahasanseputar mekanisme sintilasi). Untuk deteksi sinar-Xdan gamma, kristal dengan rapat massa tinggi danbilangan atomik besar sangat diharapkan dan inidijelaskan ketika konsep tiga interaksi.

(ii) Jumlah foton cahaya tampak hasil konversi(light yield). Ini biasanya dinyatakan sebagai jumlahfoton yang dipancarkan per satuan energi radiasiyang disimpan. Parameter ini penting karenamenentukan parameter lainnya seperti efisiensi,sensitivitas, dan resolusi dari energi. Kuanta fotonini bergantung pada jumlah pasangan elektron-lubang yang bisa dihasilkan dari jalur ionisasi akibatinteraksi energi radiasi insiden dengan kristalsintilasi. Jumlah pasangan elektron-lubang ini laluproporsional dengan jumlah energi radiasi insidendibagi dengan besar celah energi kristal tersebut.

Page 11: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 7

Kristal Sintilasi

Jumlah foton cahaya tampak hasil konversi itu bisadibilang rendah jika bernilai di bawah 5,000 fotonper MeV dan sangat tinggi jika di atas 50,000 fotonper MeV.

(iii) Waktu respons. Ini ditentukan oleh waktutranspor pembawa muatan dan luminesensi.Untuk transfer langsung dari elektron dan lubangbebas, respons ini ditentukan oleh pusatluminesensi yang waktu respons paling cepatnyaadalah 5 × 10-9 detik. Namun, ketika ada proseslainnya seperti transfer tunda dari difusi elektron-lubang atau eksiton ke pusat luminesensi, adakomponen waktu lainnya (lebih lama) yangberkisar antara 10-5 sampai 10-7 detik (Maddalenadkk. 2009). Untuk fast timing, jelas mekanismepertama lebih diinginkan.

(iv) Absorpsi diri. Ini terjadi apabila spektrum emisidan absorpsi saling tumpang tindih sehingga emisiakan terabsorpsi kembali. Apabila ada kehilanganenergi melalui proses nonradiatif, proses ini akanterus berulang dan akan lebih kehilangan energimengakibatkan kehilangan jumlah fotonterkonversi juga. Koefisien untuk absorpsi inibiasanya ditentukan oleh jarak antara puncak emisidan absorpsi (Stokes shift).

(v) Resolusi energi. Ini adalah kemampuanspektroskopi untuk menentukan tipe radiasi energiberdasarkan resolusi spektra hasil deteksi dengankristal sintilasi. Sinyal listrik dari detektor cahayadapat mempunyai informasi energi berdasarkanberbagai macam interaksi konversi yang terjadi,seperti dijelaskan di atas. Efek fotolistrik inilahyang mempunyai resolusi sangat sempit yangditentukan jumlah foton dan kualitas kristal(Birowosuto dan Dorenbos, 2009). Ketikapencitraan dilakukan dengan berbagai macamsumber sinar radiasi, informasi gambar bisaberdasarkan irisan ketebalan dan dipisahkansecara sempurna dengan resolusi energi radiasitersebut. Energi resolusi terbaik untuk kristalsintilasi saat ini adalah 2%, dengan jumlah fotonkonversi di antara 65.000–120.000 foton per MeV.

Selain parameter-parameter tersebut ada jugapanjang gelombang emisi, stabilitas kristalterhadap kelembapan/waktu, dan proporsi untukmendeteksi energi berbeda (jumlah foton konversitidak jauh berbeda untuk energi radiasi berbeda).Semua itu adalah faktor-faktor yang harus

diperhitungkan dalam pemilihan kristal sintilasisecara umum. Untuk aplikasi tertentu, nilai-nilaiparameter yang dipilih bisa saja berbeda antarasatu dengan yang lain. Pada eksperimen fisikaenergi tinggi biasanya lebih diutamakan efisiensiabsorpsinya, sedangkan untuk pencitraan medislebih ke arah jumlah foton konversi.

Jenis kristal sintilasi dan perkembangannya

Saat ini kita bedakan tiga jenis kristal sintilasiberdasarkan material penyusunnya, yakni organik,inorganik, dan hibrida organik-inorganik. Kristalsintilasi yang pertama ditemukan pada tahun 1950dan cukup efisien justru adalah kristal inorganikberdasarkan doping Thalium, Natrium Iodida(NaI:Tl) dan Sodium Iodida (CsI:Tl) (Maddalena dkk.2009). Absorpsi kristal ini cukup baik denganjumlah foton yang mencapai 60.000 foton per MeV.Kelemahannya hanya pada waktu respons dariemisi yang sekitar 10-6 detik. Setelah itu, memangada riset kristal organik seperti anthracene (C14H10),stilbene (C14H12), and naphthalene (C10H8). Namun,karena karakteristiknya lebih baik di inorganik,peneliti lebih memilih untuk menyelidiki kristaltersebut.

Banyak sekali kristal sintilasi seperti BaF2, CaF2:Eu,ZnS:Ag, CaWO4, CdWO4, YAG:Ce (Y3Al5O12(Ce)),GSO, dan LSO, tetapi kristal sintilasi terbaik adalahLaBr3:Ce yang menawarkan jumlah foton mencapai63.000 foton per MeV, waktu respons 16 ns, danresolusi energi 2,5%. Kristal ini dipatenkan dandipasarkan dengan nama Brillance (Dorenbos dkk.2007). Kristal sintilasi ini mengombinasikan wakturespons tercepat, jumlah foton yang tinggi, danresolusi energi terbaik. Namun, material ini sangatsensitif terhadap kelembapan (higroskopik)sehingga mahal dalam bentuk pengemasannya. Disisi lain, menumbuhkan kristal ini membutuhkanoven bersuhu tinggi.

Pada akhirnya, dalam beberapa tahun terakhir,telah ditemukan kristal sintilasi yang dapatditumbuhkan melalui larutan, yakni kristalperovskit organik-inorganik berdimensi dua(Birowosuto dkk. 2018). Kristal ini biasanya dibuatmelalui teknik yang dipakai dalam sistemfotovoltaik, tetapi beberapa material ternyatamempunyai efisiensi yang cukup tinggi untukkristal sintilasi (selain itu tidak higroskopik). Kristalini masih perlu untuk lebih jauh dikembangkan

Page 12: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

Kristal Sintilasi

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 20208

karena jumlah foton konversinya masih 20% darijumlah foton konversi dari LaBr3:Ce, sedangkanresolusi energinya masih sekitar 13%.

Riset penumbuhan kristal sintilasi masih akan terusdikembangkan sehingga bisa menyaingi kristalsintilasi terbaik saat ini. Riset ini diharapkan dapatmenekan harga teknologi pencitraan dengan sinar-X dan gamma yang masih mahal. Dengannya, kitabisa membeli teknologi ini sendiri sehinggatelemedicine (pendeteksian dan pengobatan darirumah) dapat dilaksanakan. Hal ini tentunya dapat

mengurangi beban rumah sakit, terutama dalammasa pandemi.

Bahan bacaan:

• Lin, Chen et al., Clinical Imaging, 63, 7, 2020.• Knoll, G. Radiation Detection and Measurement (Wiley:

Hoboken, NJ, USA, 2000).• Maddalena, F. dkk. Crystals, 9, 88, 2019.• Birowosuto, M. D., Dorenbos, P., Phys. Stat. Sol A, 206.

9, 2009.• Dorenbos, P., Birowosuto M. D. dkk., WO/2007/031583• Birowosuto, M. D., Cortecchia, D., Soci, C.

WO/2018/021975A1

Page 13: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 9

Senyawa ftalosianin memiliki bilangan oksidasi –2.Muatan negatif molekul ini terletak pada atomnitrogen yang berikatan dengan atom hidrogensehingga disebut dalam berbagai jurnal ilmiahdengan H2Pc dan dua ion H+ dapat disubstitusidengan ion logam (Claessens dkk., 2008; Dini danHanack, 2003).

Sudah disebutkan bahwa senyawa ftalosianinmemiliki warna biru pekat dan pada umumnyasenyawa ini digunakan untuk jadi pigmenpewarnaan. Artinya, sifat dan struktur elektronikftalosianin memiliki aspek signifikan yangmenimbulkan dampak yang sangat jelas pada sifatfisiknya. Oleh sebab itu, mari kita membahas aspekelektronis dari ftalosianin ini. Pertanyaannya,bagaimana kita mengkaji aspek elektronis senyawaftalosianin?

Salah satu teknik yang dapat digunakan untukmengukur sifat elektronik ftalosianin adalahdengan mengukur serapan sinar dalam rentang

Rubrik Kimia

Mungkin tidak banyak dari kita yang pernahbergaul dengan senyawa makrosiklikphthalocyanine (ftalosianin). Bahkan, mungkinbaru kali pertama kita mendengar keberadaansenyawa ini. Bisa jadi hal ini dikarenakan oleh sifatsenyawa ini yang didapatkan dengan cara sintesisdan lebih banyak digunakan sebagai pigmenpewarnaan dari warna biru pekat dari senyawa ini.Jika kita menuliskan senyawa ini dalam mesinpencari, kita akan menjumpai artikel atau hasilpencarian yang menampilkan ftalosianin sebagaisenyawa untuk pigmen dan sudah banyakdiproduksi secara komersial.

Dari segi strukturnya, senyawa ftalosianinmerupakan senyawa dua dimensional yangmemiliki 18 elektron π di dalam kerangkanya. Biladiamati dengan lebih cermat, ftalosianin tersusunatas empat senyawa isoindol yang salingterhubung lewat atom nitrogen. Atom yangmenghubungkan subunit-subunit isoindol ini jugayang membedakan ftalosianin dari senyawa lainyang amat menyerupai dan sama-sama memiliki18 elektron π, yaitu tetrabenzoporfirin.

Dalam senyawa tetrabenzoporfirin, empatsenyawa isoindole yang menyusunnya terhubunglewat atom karbon. Perhatikan strukturtetrabenzoporfirin di bawah ini dan kita akanmelihat betapa kecilnya perbedaan strukturalantara tetrabenzoporfirin dengan ftalosianin.

Penulis:Langit Cahya Adi (Mahasiswa S-3 di Departemen Kimia, Osaka University)Kontak: langit.cahyadi(at)gmail.com

Struktur molekul pirol (kiri) dan isoindol (kanan).

Berkenalan dengan Senyawa Ftalosianin

Struktur molekul ftalosianin (kiri) dan tetrabenzoporfirin (kanan).

Senyawa ftalosianin termetalkan dengan posisi α dan β untuk substitusi gugus fungsi.

Page 14: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202010

Senyawa Ftalosianin

300–800 nm menggunakan spektroskopi UV-Vis.Nama “UV-Vis” itu sendiri menunjukkan bahwainstrumen tersebut bekerja pada rentang panjanggelombang sinar ultraviolet yang berenergi tinggidan panjang gelombang sinar tampak (visible light)yang berenergi lebih rendah.

Mengapa kita memilih spektroskopi UV-Vis? Tentusaja karena bentuk spektra dari serapan sinarberhubungan erat dengan struktur molekul danstruktur elektronik dari suatu senyawa itu sendiri.Dari aspek praktis atau teknisnya, penggunaanspektroskopi UV-Vis pun mudah dilakukan.

Jika kita mengukur serapan ftalosianin dalam faselarutan pada daerah sinar ultraviolet dan sinartampak, kita akan menemukan pita serapan tinggidi wilayah dengan energi rendah di sekitar 650-700nm yang disebut dengan Q-band dan serapandengan intensitas jauh lebih rendah disebut B banddi daerah 300–500 nm. Apa yang dinamai Q-banditulah yang jadi asal penampilan ftalosianin yangberwarna pekat (Claessens dkk., 2008; Fukuda danKobayashi, 2010).

Perbedaan serapan UV-vis antara H2Pc dansenyawa ftalosianin termetalkan teramati pada Q-band pada spektra. Pada H2Pc dua nitrogen dariisoindol yang ada masing-masing berikatan dengansatu hidrogen, sementara dua nitrogen dari duaisoindol lainnya bertipe nitrogen imin denganberikatan rangkap dua dengan satu atom karbondan berikatan tunggal dengan satu karbon di sisilain. Dalam kondisi berikatan dengan H+,ftalosianin memiliki perbedaan arah polarisasimomen dipol elektronik, yaitu pada arah sumbu-xdan y, sedangkan perbedaan polarisasi yangseperti itu tidak ada pada ftalosianin termetalkan.

Apabila ftalosianin tersubsitusi atau berikatandengan suatu gugus fungsi tertentu pada salah

satu atom karbonnya sehingga mengakibatkansimetri molekul berkurang, pecahnya Q-band akanmakin jelas tampak dan meningkat intensitasnya.

Pada dasarnya, gugus fungsi yang disubstitusikanatau yang berikatan dengan ftalosianin punbersifat sebagai penarik elektron atau pelepaselektron. Gugus penarik elektron di antaranyaadalah gugus sulfonil, karboksil, atau fluorin,sedangkan gugus pelepas elektron misalnya gugusalkoksi, amino, dan alkil.

Fungsionalisasi ftalosianin pada posisi β dengangugus penarik elektron mengakibatkan serapan Q-band bergeser ke arah panjang gelombang yanglebih besar atau makin dekat ke daerah sinartampak atau visible (fenomena yang biasa disebutred shift). Di sisi lain, gugus pelepas elektron tidakmemengaruhi titik maksimum serapan Q-bandsecara signifikan. Selain itu, ekstensi ataupemanjangan sistem π dalam ftalosianin punmengakibatkan pergeseran serupa (Claessens dkk.,2008).

Dalam fase gas, pita serapan ftalosianin tidakhanya Q-band dan B-band saja, tetapi jugaterdapat serapan tertentu yang dinamai N-banddan L-band dan keduanya memiliki energi yanglebih rendah dibandingkan Q-band dan B-band.Dini dan Hanack (2008) membahas keempat bandtersebut dengan lebih rinci. Transfer muatan daripirol (cincin segi lima dengan satu atom N) menujucincin-cincin benzena yang sudah terkondensasiatau berikatan membuat munculnya transisi yangditunjukkan dengan Q-band, sedangkan B-bandberhubungan dengan redistribusi kerapatanelektron terkait dengan atom-atom pada azametinyang menjembatani gugus isoindol dengan gugusisoindol yang lainnya.

Keberadaan N-band terkait amat erat denganperubahan kerapatan elektron pada atom-atom

Serapan UV-Vis senyawa H2Pc (garis lurus) dan ftalosianin termetalkan (garis putus-putus).

Beberapa contoh ftalosianin terekstensi yang berikatan dengan ion logam: naftalosianin (kiri), antrakosianin (tengah),

dan superftalosianin (kanan) (Claessens dkk., 2008).

Page 15: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 11

Senyawa Ftalosianin

nitrogen dalam gugus pirol. Bagaimana dengan L-band? Sayangnya, L-band melibatkan berbagaimacam transisi elektronik sehingga masih sulituntuk memastikan secara sungguh bagaimanamekanisme transisi elektronik yang menimbulkankeberadaannya.

Studi tentang ftalosianin dalam bentuk kristaltunggal dengan beberapa ion lantanoida pernahdilakukan oleh Kizaki dkk. pada tahun 2018.Molekul ftalosianin dicobakan untuk bersenyawadengan tak hanya ion lantanoida trivalen, tetapijuga dengan cyclen atau 1,4,7,10-tetraazasiklododekan dan diberi kode nama[Ln(Pc)(cyclen)]+.

Berbicara tentang aspek spektroskopisnya, Q-bandsenyawa kompleks di atas muncul pada panjanggelombang sekitar 677 nm, sedangkan B-bandteramati pada panjang gelombang sekitar 349 nm.Dengan bertambahnya nomor atom lantanoida, Q-band bergeser menuju daerah panjang gelombangyang lebih panjang. Artinya, transfer muatan padarangka pirol menuju cincin-cincin benzena ternyatadipengaruhi pula oleh ion logam yang berikatandengan nitrogen pada cincin pirol tersebut.

Semakin besar nomor atom logam lantanoida,energi transisi elektronik yang diperlukan akanberkurang.

Apakah ftalosianin hanya akan berhenti padaaplikasi yang mengandalkan serapan terhadapsinar saja? Tidak, karena ftalosianin sudah ditelitiaplikasinya menjadi senyawa magnetik denganlantanoida dengan sifatnya sebagai senyawa singlemolecular-magnet yang menjanjikan untukdiaplikasikan pada quantum computer atauquantum computation (Ishikawa dkk., 2003).

Tentunya, jika kita bisa mempelajari lebih dalamperilaku elektron di dalamnya, yakni elektron yangada dari lantanoida dan ftalosianin itu sendiri, kitaamat mungkin menemukan fenomena lainnyayang sampai saat ini belum kita ketahui. Dengandemikian, ftalosianin sama seperti dalam sejarahperkembangan ilmu kimia, tidak hanya memilikisatu manfaat dan penggunaan saja. Ada yangtertantang?

Bahan bacaan:

• Kizaki, K., Uehara, M., Fuyuhiro, A., Fukuda, T., Ishikawa, N., 2018, Synthesis of a Series of Monophthalocyaninato Cyclen Heavy Lanthanide(III) Complexes with Tetragonal Symmetry, Inorg. Chem., 57, 668−675.

• Claesens, C.G., Hahn, U., Torres, T., 2008, Phthalocyanines: From Outstanding Electronic Properties to Emerging Applications, Chem. Rec., 8, 75-97.

• Dini, D., Hanack, M., 2003, Phthalocyanines: From Outstanding Electronic Properties to Emerging Applications, dalam K.M. Kadish, K.M. Smith, R. Guilard (Ed.), The Porphyrin Handbook Volume 17 Phthalocyanine: Properties and Materials, (hal: 1-36).

• Fukuda, T., Kobayashi, N., 2010, UV-Visible Absorption Spectroscopic Properties of Phthalocyanines and Related Macrocycles, dalam K.M. Kadish, K.M. Smith, R. Guilard (Ed.), Handbook of Porphyrin Science Volume 9 Electronic Absorption Spectra–Phthalocyanines, (hal: 1-602).

Energi transisi

(dalam eV)Penamaan

3.6

5.6

6.9

10.5

Q-band

B-band

N-band

L-band

Transisi elektronik ftalosianin dalam fase uap.

Struktur molekul [Ln(Pc)(cyclen)] +.

Page 16: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

menempatkan polen pada bagian tubuh yangberbeda dari polinator dan mampu memfasilitasipolinasi antartipe bunga yang berbeda. Penelitian-penelitian selanjutnya mendukung hipotesisDarwin tersebut dan menunjukkan bahwaheterostili mampu memfasilitasi terjadinyaperkawinan silang.

Fenomena heterostili telah mengundang banyakpertanyaan dari segi evolusi, ekologi, maupungenetik. Hal ini menjadikan heterostili banyakditeliti dan merupakan salah satu bentuk adaptasitumbuhan yang paling dipahami karena banyaknyapenelitian mengenai fenomena ini. Secara evolusitelah diketahui bahwa heterostili berkembangsecara independen pada berbagai margatumbuhan dan tidak saling terkait antara satumarga dan marga lainnya (multiple independentorigin).

Terdapat dua model teori asal usul distylyI, yaituselfing avoidance model yang dikemukakan olehCharlesworth dan pollen transfer model yangdikemukakan oleh Lloyd & Webb. Kedua model iniberbeda pada fenotipe dari populasi tetua. Modelasal-usul tristyly hanya dikemukakan olehCharlesworth yang melibatkan parameter transferpolen, selfing , dan inbreeding depression.Penjelasan yang komprehensif mengenai evolusi

Penulis:Seni Kurnia Senjaya (Peneliti di Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)Kontak: senikurnia(at)gmail.com

Rubrik Biologi

Reproduksi pada tumbuhan dapat terjadi baiksecara seksual maupun aseksual. Reproduksiseksual pada tumbuhan membutuhkanpembuahan sel telur (ovum) oleh serbuk sari(polen). Pembuahan ini dapat terjadi melaluisistem perkawinan sendiri (selfing) ataupunperkawinan silang (outcrossing).

Sistem perkawinan tumbuhan dipengaruhi olehbanyak faktor. Salah satunya adalah arsitekturbunga dan pembungaan. Secara umum, bungadapat dikategorikan sebagai bunga hermafroditdan dioecy. Bunga hermafrodit merupakan bungasempurna yang memiliki putik dan benang sari.Namun, meskipun bunga hermafrodit memilikiorgan seksual yang lengkap, variasi masih dapatterjadi dan mampu memengaruhi sistemperkawinan pada tumbuhan. Variasi tersebutdapat berupa polimorfisme pengaturan posisiorgan seksual.

Heterostili merupakan bentuk polimorfisme ketikasuatu jenis tumbuhan memiliki perbedaan panjangrelatif antara tangkai putik (style) terhadap benangsari (stamen) pada bunga dari individu yangberbeda. Populasi heterostili terdiri atas dua(distyly) atau tiga (tristyly) tipe morfologi bungayang dapat dibedakan dari posisi resiprok kepalaputik (stigma) dan kepala sari (anther). Fenomenaini pertama kali dikemukakan oleh Charles Darwindalam tulisannya yang berjudul The DifferentForms of Flowers on Plants of the Same Species.

Heterostili ditemukan terjadi pada sekitar 28marga tumbuhan Angiospermae dan diyakinimerupakan perangkat tumbuhan untuk melakukanperkawinan silang dengan perantara hewansebagai polinator. Adanya perbedaan posisi stigmadan anther pada tumbuhan serta heterostili adalahstrategi tumbuhan untuk mengurangi pembuahansendiri atau dikenal sebagai resiprokal herkogami.

Darwin dalam pengamatannya menyadari bahwamorfologi yang resiprok membuat tumbuhan

Heterostili: Sebuah Sistem Pengaturan Perkawinan Tumbuhan

Polimorfisme panjang style dan stamen. L, M, S berarti long, medium, dan short style. Anak panah menunjukkan

alur pembuahan yang dapat terjadi (Sumber: Barrett, 1992).

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202012

Page 17: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 13

Heterostili

distyly dan tristyly dikemukakan oleh Barrettdengan visualisasi yang ditunjukkan pada gambar.

Variasi panjang style telah lama dikaji secaragenetik dan diketahui diatur oleh kompleks S-locussupergene. Genotipe heterostili dijelaskan denganbaik pada populasi tumbuhan Primula yangmemiliki dua tipe bunga, yaitu pin dan thrum.Individu tumbuhan yang memiliki tipe bungadengan style pendek (thrum/S-morph) mempunyaigenotipe heterozigot S/s, sementara individu yangmemiliki tipe bunga dengan style panjang (Pin/L-morph) mempunyai genotipe homozigot s/s.

Adapun pada populasi tristyly dijelaskan bahwaalel dominan pada S-locus menyebabkan tipebunga S-morph, sementara individu denganhomozigot resesif s/s dapat memiliki fenotipebunga L-morph ataupun M-morph tergantunggenotipe pada lokus M. Individu tumbuhan dengan

genotipe s/s M/m dan s/s M/M akan memilikifenotipe bunga M-morph (mid length style) danindividu dengan genotipe s/s m/m memilikigenotipe L-morph.

Analisis arsitektur genetik S-locus supergene padatumbuhan P. vulgaris menuntun padapengetahuan bahwa S-locus supergene adalah 5klaster gen spesifik thrum yang berkaitan erat(linked cluster genes) berukuran 278 kb. Limaklaster gen tersebut adalah CCMT, GLOT, CYPT,PUMT, dan KFBT. Klaster-klaster gen ini ditemukanpada individu tumbuhan dengan fenotipe bungathrum dan tidak ditemukan pada tumbuhandengan bunga pin. Apabila dihubungkan denganpengetahuan sebelumnya, dapat disimpulkanbahwa kelima klaster gen tersebut adalah aleldominan dari S-locus yang ekspresinyamenyebabkan terbentuknya fenotipe bunga S-morph.

Evolusi distyly dan tristyly. (a) Populasi distyly terbentukdari tetua monomorfik dan kemudian berevolusi menjadipopulasi homostyly (panjang style sama) atau dioecy(dalam satu populasi terdapat bunga jantan dan bungabetina). (b) Tristyly berasal dari tetua monomorfis (satubentuk bunga) yang kemudian menjadi dimorfis (duabentuk bunga), selanjutnya populasi tristyly dapatberubah kembali menjadi populasi distyly atau menjadisemi-homostyly (panjang style hampir seragam). Tandapanah penuh menunjukkan transisi evolusi, tanda panahpatah-patah mengindikasikan pembuahan yang dapatterjadi (Sumber: Barrett, 2019).

Fenotipe dan genotipe Primula vulgaris. (a) Fenotipe dan genotipe bunga pin (s/s) dan bunga thrum (S/s), A: anter, S: stigma. (b) Haplotipe dari bunga S-morph (S/s) dan L-morph (s/s), 278 kb S-lokus mengangdung 5 klaster gen yang tidak terdapat pada s-haplotipe (Sumber: Li et al. 2016; McClure 2016)

Bahan bacaan:

• Barrett, S.C.H., 2019. New Phytol. 224: 1051–1067.• Barrett, S.C.H., 1992. Heterostylous genetic

polymorphisms: model systems for evolutionary analysis, In: Barrett, S.C.H. (Ed.). Evolution and Function of Heterostili. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. New York.

• Kappel, C., Huu, C.N., Lenhard, M., 2017. J. Exp. Bot. 68: 5719–5730.

• Li, J., Cocker, J.M., Wright, J., Webster, M.A., Mcmullan, M., Dyer, S., Swarbreck, D., Caccamo, M., Oosterhout, C. Van, Gilmartin, P.M., 2016. Nat. Plants 2: 1–7.

• Mcclure, B., 2016. Nat. Plants 2: 1–2.

Page 18: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202014

kita, tetapi tidak terhadap perusahaan Zoom itusendiri.

Dalam hal privasi, pihak perusahaan Zoom pernahdituntut oleh salah satu penggunanya pada bulanMaret 2020 karena aplikasi Zoom pada sistemoperasi Apple iOS milik pengguna tersebutmengirimkan data pribadi berupa informasiperangkat yang digunakan serta lokasi penggunakepada pihak Faceboook tanpa izin. Masalah inipada dasarnya lebih kepada masalah prosedur,alih-alih masalah teknis. Di dalam informasikebijakan privasi, pihak perusahaan Zoom tidakmenyebutkan bahwa data pengguna akandikirimkan ke pihak ketiga. Setelah kejadiantersebut, pihak Zoom akhirnya menghilangkankode program untuk mengirimkan data penggunakepada pihak Facebook.

Terdapat berbagai macam permasalahan dalamaspek keamaan akses Zoom. Menurut salah satupakar keamanan IT yang dimuat dalam mediaHackernews, aplikasi Zoom untuk sistem operasiWindows memiliki kelemahan terhadap seranganUNC path injection. Kelemahan ini memungkinkanpenyerang untuk mencuri identitas penggunaZoom pada Windows. Bahkan, lebih jauhnya lagimemungkinkan penyerang untuk mengeksekusiperintah ke sistem operasi.

Perusahaan intelijen AS, Cybersecurity Cyblemengatakan kepada jurnalis Bleeping Computerbahwa pada 1 April 2020 mereka melihat adaproses jual-beli akun Zoom di salah satu forumperetas (hacker). Dari lebih 500 ribu akun Zoomyang dijual, terdapat 290 akun Zoom yang memilikiketerkaitan dengan beberapa universitas ternamadi Amerika Serikat seperti Universitas Vermont,Universitas Colorado, Universitas Florida, danmasih banyak lainnya. Selain itu, ada juga akun-akun Zoom dari perusahaan ternama di AmerikaSerikat seperti Chase dan Citibank yang dijual padaforum tersebut.

Penulis:Galih Nugraha Nurkahfi (Peneliti di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia)Kontak: galihnugrahanurkahfi(at)gmail.com

Rubrik Teknologi

Sejak adanya wabah Covid-19, aplikasi pertemuandaring Zoom menjadi semakin populer, tidak hanyadi Indonesia melainkan di seluruh Dunia. Sampai-sampai “nge-zoom” menjadi istilah tersendiridalam melakukan kegiatan pertemuan daring.

Banyak orang yang mengatakan bahwa aplikasiZoom memiliki kualitas yang lebih baik daripadaaplikasi-aplikasi pertemuan daring lainnya. Akantetapi, aplikasi ini terbukti memiliki beragam celahkeamanan yang bisa dieksploitasi oleh orang-orangyang tidak bertanggung jawab untuk mencuriberbagai macam informasi para pengguna Zoom,maupun mengganggu proses berjalannyapertemuan. Beberapa pihak bahkan melarangpenggunaan Zoom di dalam institusi merekaseperti perusahaan Google, SpaceX, PemerintahTaiwan, Kementerian Luar Negeri Jerman, sertaSenat Negara Amerika Serikat juga melaranglembaganya untuk menggunakan aplikasi zoom.

Secara garis besar terdapat tiga kategoripermasalahan yang dimiliki oleh aplikasi Zoom,yaitu enkripsi, privasi, dan keamanan akses. Dalamhal enkripsi, beberapa pihak mengatakan bahwaZoom tidak menggunakan sistem enkripsi end-to-end, melainkan menggunakan kombinasi TCP(transmission control protocol) dan UDP (userdatagram protocol), yang intinya bahwa data yangkita bagikan kepada sesama pengguna Zoom amandari siapapun yang memata-matai akses jaringan

Apakah Zoom Tidak Aman?

Eric Yuan, pendiri sekaligus CEO dari Zoom.

Page 19: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 15

Aplikasi Zoom

Peneliti keamanan cyber di Citizen Lab Kanadamelaporkan beberapa kasus penggunaan Zoom diAmerika Utara yang menggunakan akses serverdari China sehingga percakapan yang dilakukanoleh orang yang berada di Amerika Utara dapatdiakses oleh data center Zoom yang berada di Cina.Kemudian, pihak perusahaan Zoom meminta maafatas kasus tersebut dan mengklaim bahwa servermereka di Amerika utara mengalami kelebihanbeban sehingga akses pengguna dari Amerikautara harus diarahkan ke server mereka yangberada di China. Hal ini penting untuk menjagareliabilitas aplikasi Zoom, terutama pada saatbeban server yang tinggi atau karena adanyakendala pada akses jaringan.

Masalah lain dari aspek keamanan adalah“zoombombing”, yakni kondisi ketika orang-orangsecara ilegal memasuki suatu room pertemuandaring dan melakukan aktivitas yang mengganggupelaksanaan pertemuan daring tersebut. Sebagianbesar terjadinya zoomboming karena kelalaian daripihak pengguna itu sendiri denganmenyebarluaskan informasi tautan (URL)undangan pertemuaan daring lengkap denganmeeting ID-nya di forum-forum ataupun di mediasosial. Beberapa pengguna melakukan tangkapanlayar terhadap sesi pertemuaan daring mereka,mengunggahnya di media sosial, dan pada pojoklayar atas dari Zoom yang sedang aktif terdapatmeeting ID sehingga siapapun bisa masuk kepertemuan daring tersebut. Zoom segeramerespon kejadian ini sehingga Meeting ID padalayar Zoom yang baru telah dihilangkan.

Pada dasarnya tidak ada aplikasi di internet yangbenar-benar aman. Dari waktu ke waktuperusahaan pembuat aplikasi selalu melakukanpembaruan keamanan, tetapi selalu ada celahkeamanan yang muncul dan bisa dimanfaatkanoleh orang yang tidak bertanggung jawab. Di sisilain, perusahaan aplikasi memiliki peluang besaruntuk memanfaatkan data yang ada pada sistemmereka demi keuntungan perusahaan. Olehkarena itu, perhatikan dan baca license agreementyang dibuat oleh perusahaan dengan terperinci.Pastikan bahwa pihak perusahaan menyatakanakan menjamin keamanan dan privasi datapengguna, karena hal tersebut yang dapatdijadikan landasan hukum bagi para pengguna jikaperusahaan melakukan pelanggaran terhadappengguna.

Kalaupun kita memilih untuk meninggalkanpenggunaan aplikasi Zoom, beralih menggunakanalternatif yang lain, belum tentu masalah terkaitprivasi dan keamanan aplikasi benar-benar hilang.Jauh sebelum isu keamanan Zoom ini merebak,kita tentu masih ingat dengan beberapa isupenggunaan data pengguna untuk keperluananalisis politik, yang menimpa salah satuperusahaan media sosial yang popular. Ada pulakejadian pemanfaatan data-data pengguna olehsebuah perusahaan mesin pencari untuk keperluanpemasaran. Pada akhirnya, sampai saat ini orang-orang masih saja memakai media sosial dan mesinpencari tersebut untuk aktivitas sehari-hari diInternet.

Bahan bacaan:

• https://www.zdnet.com/article/zooms-fall-google-bans-zoom-from-staffers-gear/

• https://www.cnet.com/news/spacex-reportedly-bans-use-of-zoom-videoconferencing-app-by-employees/

• https://www.zdnet.com/article/taiwan-instructs-government-agencies-not-to-use-zoom/

• https://www.zdnet.com/article/us-senate-german-government-tell-staff-not-to-use-zoom/

• https://theintercept.com/2020/03/31/zoom-meeting-encryption/

• https://blog.zoom.us/wordpress/2020/03/27/zoom-use-of-facebook-sdk-in-ios-client/

• https://www.theverge.com/2020/3/28/21197967/zoom-ios-app-code-tracking-facebook

• https://thehackernews.com/2020/04/zoom-windows-password.html

• https://thehackernews.com/2020/04/zoom-windows-password.html

• https://www.bleepingcomputer.com/news/security/over-500-000-zoom-accounts-sold-on-hacker-forums-the-dark-web/

• https://techcrunch.com/2020/04/03/zoom-calls-routed-china/

• https://techcrunch.com/2020/03/17/zoombombing• https://www.zdnet.com/article/make-sure-your-

zoom-meetings-are-safe-by-doing-these-10-things/• https://www.zdnet.com/article/former-facebook-cso-

alex-stamos-to-join-zoom-as-outside-security-consultant/

• https://www.nytimes.com/2018/03/19/technology/facebook-cambridge-analytica-explained.html

• https://techcrunch.com/2016/08/25/whatsapp-to-share-user-data-with-facebook-for-ad-targeting-heres-how-to-opt-out/

• https://www.theverge.com/2020/5/1/21244058/google-meet-microsoft-teams-webex-personal-data-collection-privacy-policy-concerns

Page 20: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202016

Sisa konsumsi anorganik dapat disalurkan ke banksampah terdekat atau diberikan kepada pemulung,hitung-hitung sebagai sedekah. Oh ya, jangan lupauntuk mencuci bersih dan mengeringkannyaterlebih dahulu.

Alternatif lain, jika kalian cukup kreatif kalian bisamembuat kreasi berbagai barang dari sisakonsumsi anorganik. Dengan kecepatan berbagiinformasi saat ini, beragam tutorial kreasi barangdari sisa konsumsi dapat dengan mudah ditemukandi berbagai situs internet seperti Pinterest atauYouTube, sedangkan sisa konsumsi organik dapatdimasukkan ke dalam lubang biopori atau dijadikankompos seperti yang akan segera penulis bahas.Jangan takut, mengompos itu gampang dan serubanget kok!

Nah, untuk membuat kompos, kalian harusmembuat komposter (alat yang digunakan untukmengolah sisa organik). Sebenarnya, wadah yangdigunakan untuk mengompos sangat variatif. Tidakada aturan khusus, alias kalian bebas berkreasimenggunakan wadah apapun. Jenis kompos punsebenarnya bermacam-macam. Namun, dalamartikel ini penulis akan memberikan contohpembuatan komposter aerob (yang membutuhkanoksigen) menggunakan pot, tong bekas, emberbekas, keranjang, atau wadah yang serupa. Yangterpenting, wadah tersebut memiliki lubang untuksirkulasi udara yang cukup dan sebaiknya gunakansaja peralatan bekas yang tersedia di rumah.

Resep mengompos sederhana:3 bagian unsur coklat + 1 bagian unsur hijau + air +

udara + bioaktivatorUnsur coklat adalah bahan organik sebagai sumberkarbon, unsur hijau adalah sumber nitrogen,sedangkan air dan udara dibutuhkan olehmikroorganisme aga r peng u ra ian da patberlangsung. Bioaktivator adalah bahan yang dapatmeningkatkan aktivitas penguraian dalam prosesp e n g o m p o s a n , b i a s a n y a m e n g a n d u n g

Penulis:Galih Nugraha Nurkahfi (Alumnus Program S-1 Biologi, Nagoya University, Jepang)Kontak: annisafirdauswd(at)yahoo.co.id

Rubrik Sosial-Budaya

Pandemi… pandemi… kapankah kau pergi?Pandemi… pandemi… aku harus belajar apa lagisembari menanti?

Sebagai pembuka dalam artikel sederhana ini,penulis akan menggunakan istilah “sisakonsumsi/sisa bahan organik” sebagai penggantiistilah “sampah” dan “sampah dapur”.

Mengapa?

Alasan pertama, agar kita sadar bahwa sampahada karena adanya aktivitas konsumsi. Tanpa adaaktivitas konsumsi yang kita lakukan, sampah tidakakan dihasilkan. Bayangkan, jika kita tidak membelidan minum dari sebotol air mineral, tentu kitatidak akan menghasilkan sisa berupa botol plastikdan labelnya, bukan? Betul atau benar?

Alasan kedua, kita harus memahami bahwa sisakonsumsi adalah tanggung jawab kita, bukantanggung jawab orang tua, asisten rumah tangga,bahkan petugas kebersihan sekalipun.

Alasan ketiga, kata “sampah” biasanya berkonotasidengan “tidak berharga”, dan “kotor”. Di sisi lain,istilah “sisa konsumsi” seharusnya memacu kitauntuk berpikir, “Apa ya yang bisa saya lakukan agarsisa konsumsi ini menjadi lebih bernilai dan tidakterbuang sia-sia?”

Nah, di masa pandemi seperti ini bukan tidakmungkin jumlah sisa konsumsi kita meningkatseiring dengan bertambahnya durasi aktivitasanggota keluarga di rumah. Tidak hanya sisakonsumsi anorganik seperti plastik pembungkusmakanan, tetapi juga sisa konsumsi organik sepertisayur, buah, dan lain sebagainya. Lalu, mengapatidak belajar mengolah sisa konsumsi di rumahkita?

Sebagai langkah awal, kalian bisa membiasakan diriuntuk memilah sisa konsumsi berdasarkan jenisnya.

Belajar Mengompos di Masa Pandemi

Page 21: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 17

mikroorganisme. Di antara bahan yang dapatdijadikan bioaktivator adalah rendaman air beras(didiamkan beberapa hari), POC/MOL, EM4, danlain-lain. Hindari memasukkan bahan-bahan yangdapat menghambat proses penguraian,mengundang lalat, dan membawa penyakit atauhama, seperti bahan-bahan protein hewani. Solusiuntuk bahan mengandung protein hewani sepertidaging atau tulang dapat dimasukkan ke dalamlubang biopori. Apa itu lubang biopori? Gunakankuota internetmu untuk mencari informasinya, ya!

Setelah memahami unsur-unsur penting dalampengomposan, kita perlu starter seperti padaskema berikut ini dengan catatan bioaktivator danair ditambahkan secukupnya hingga starterkomposter terasa lembap, tidak sampai basah.

Starter perlu ditutup dan didiamkan selamabeberapa hari untuk siap “memakan” sisa organikrumah tangga. Kesiapan starter biasanya ditandaidengan meningkatnya suhu komposter (ketikadipegang terasa hangat) dan hilangnya aromakurang sedap pada sisa organik. Jika starter sudahsiap, kita bebas memasukkan sisa bahan organik

kapan saja. Namun, jangan lupa untuk mengadukkomposter kurang lebih tiga hari sekali agarmikroorganisme pengurai mendapatkan cukupoksigen sekaligus meminimalkan produksi metana.

Kompos biasanya bisa dipanen sekitar satu bulansetelah mulai mengompos. Ciri-ciri kompos yangsudah siap dipanen ialah:1. Berbau seperti aroma tanah, tidak ada bau

tidak sedap.2. Berwarna coklat kehitaman seperti tanah.3. Kompos menyusut karena terjadi proses

penguraian.

Permasalahan Komposter

“Komposter saya kok bau dan banyak hewannya,ya?” Bisa jadi kurang oksigen dan ada sisa organikyang basah, aduk-aduk dan tambahkan unsur hijau.Jika komposter becek, tambahkan unsur coklat kedalamnya. Sebaliknya, jika terlalu kering,lembapkan dengan air sisa cucian beras atau airbiasa dan unsur hijau. Sebagian permasalahan dansolusi seputar komposter dapat dilihat pada tabeldi halaman 18.

Dalam proses mengompos kalian akan sangatmungkin menemukan berbagai jenis hewan kecilseperti serangga dan larva. Tidak perlu takut,anggap saja komposter merupakan laboratoriumbaru kalian. Lambat laun, ketika suhu kompostersemakin meningkat (tanda proses penguraianberjalan dengan baik), hewan-hewan tadi pun akanmenghilang.

Membuat Komposter

Pembuatan starter komposter.

Ilustrasi proses pengomposan aerob. Sumber gambar: belajarmenanamdirumah.blogspot.com

Page 22: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202018

Membuat Komposter

Selama belajar mengompos, jangan pernah takutgagal! Karena memang tidak ada komposter yanggagal, insyaallah. Kalaupun dalam prosesnya tidakkunjung menghasilkan komposter yang ideal, isikomposter tetap bisa “dikembalikan” ke alam. Jadi,teruslah mencari tahu dan selamat bereksperimendi “laboratorium”!

Bahan bacaan:

• D. K. Wardhani, “Serba-Serbi Pengomposan” (2019).• https://learn.eartheasy.com/guides/composting/• https://www.zerowaste.id/waste/mengompos-itu-

mudah-banget/• https://sustaination.id/mengenal-jenis-komposter-

dan-cara-membuat-kompos-di-rumah/

Page 23: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 19

sertifikat pendidik, sehat jasmani dan rohani, sertamemiliki kemampuan untuk mewujudkan tujuanpendidikan nasional. Kompetensi yang dimaksuddalam pasal tersebut meliputi kompetensipedagogik, kompetensi kepribadian, kompetensisosial, dan kompetensi profesional. Seperti halnyakemampuan akademik, semua kompetensitersebut juga harus ditingkatkan dan tentunyadengan belajar.

Di antara contoh dalam peningkatan kompetensipedagogik, guru dapat aktif dalam berbagaikegiatan seperti diklat atau lokakarya tentangpendidikan yang relevan. Contohnya lokakaryatentang proses pembelajaran. Dengan mengikutikegiatan seperti ini guru akan mendapatkan ilmuyang dapat diaplikasikan dalam pembelajaran dikelas. Dari sini sudah pasti pengalaman belajar jugaakan didapatkan.

Selain itu, perlu juga bagi guru selalumenyesuaikan diri dan pola pembelajarannyadengan tuntutan dan kondisi zaman. Jika dikaitkandengan situasi yang berkembang sekarang, salahsatu yang dapat dilakukan adalah memanfaatkanteknologi informasi dan komunikasi (TIK) dalampembelajaran.

Dalam penyelenggaraan pendidikan, penggunaanTIK ini merupakan keharusan, sebagaimanadisampaikan dalam Peraturan Menteri Pendidikandan Kebudayaan (Permendikbud) RI Nomor 22Tahun 2016 tentang Standar Proses Pendidikan

Rubrik Pendidikan

Selama ini masyarakat cenderung memilikipemahaman bahwa yang harus belajar hanyalahsiswa. Padahal, sesungguhnya guru juga harusbelajar sebagaimana dinyatakan dalam salah satuprinsip profesional guru dalam Pasal 7 Ayat 1 UU RINomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosenbahwa profesi guru merupakan bidang pekerjaankhusus. Pelaksanaannya berdasarkan beberapaprinsip, yang salah satunya memiliki kesempatanuntuk mengembangkan keprofesionalan secaraberkelanjutan dengan belajar sepanjang hayat.

“Belajar” dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia(KBBI), dimaknai dua macam. Pertama, berusahamemperoleh kepandaian atau ilmu. Kedua,berubahnya tingkah laku atau tanggapan yangdisebabkan oleh pengalaman. Berdasarkan duakonsep tersebut dalam belajar seseorangmendapatkan sesuatu yaitu ilmu dan itu didapatdari pengalaman belajar.

Jika siswa belajar tentang materi pelajaran sesuaikurikulum sekolah, guru belajar mengenaipengembangan tugas utama yang dibebankanpadanya. Dijelaskan dalam Pasal 1 UU RI Nomor 14Tahun 2005, guru sebagai pendidik profesionalmemiliki tugas utama mendidik, mengajar,membimbing, mengarahkan, melatih, menilai, danmengevaluasi peserta didik pada pendidikan anakusia dini jalur pendidikan formal, pendidikan dasar,dan pendidikan menengah.

Berdasarkan konsep tersebut, yang harus dipelajariadalah cara meningkatkan kualitas guru dalammenjalankan tugas utamanya. Salah satu caranyadengan meningkatkan kualifikasi akademik gurudan mengikuti berbagai pendidikan yangberhubungan dengan peningkatan akademik.

Kemampuan akademik guru adalah syarat mutlakprofesionalismenya. Hal ini telah dinyatakan dalamPasal 8 UU RI Nomor 14 Tahun 2005 bahwa guruwajib memiliki kualifikasi akademik, kompetensi,

Penulis:Ilham Wahyu Hidayat (Guru di SMP Negeri 11 Malang)Kontak: ilham.weha(at)gmail.com

Guru Harus Menjadi Siswa

Page 24: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 202020

Guru-Siswa

Dasar dan Menengah. Menurut Bab 1 dalamPermendikbud tersebut, TIK mesti dimanfaatkanuntuk meningkatkan efisiensi dan efektivitaspembelajaran. Oleh karenanya, cara mengajarlama harus mulai diubah. Cara-cara baru dalampembelajaran dengan menggunakan TIK harusmulai diterapkan. Sekali lagi, semua ini dapatditempuh dengan belajar.

Uraian dalam tulisan ini bermaksud membagikanpemahaman bagaimana guru meningkatkanefektivitas dan efisiensi dalam melaksanakan tugasutamanya, yaitu dengan belajar. Belajar bagi gurubukan hanya kewajiban, melainkan sebuah prinsipyang harus selalu dipegang. Hal ini merupakansalah satu prinsip penyelenggaraan pendidikanyang disampaikan dalam Pasal 4 Ayat 3 UU RINomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem PendidikanNas iona l . Menurut pasal in i pendidikand i s e l e n g g a r a k a n s e b a g a i s u a t u p r o s e s

pembudayaan dan pemberdayaan peserta didikyang berlangsung sepanjang hayat.

Berdasarkan semua penjabaran ini, makna pesertadidik dalam pasal di atas tidak hanya merujuksiswa, tetapi juga pada guru dalam arti individuyang selalu belajar. Dengan kata lain, guru harusmenjadi siswa. Guru harus selalu belajar dan terusbelajar dalam meningkatkan kualitas diri untukmenjalankan semua tugas utama yangdiamanatkan padanya.

Bahan bacaan:

• Undang-undang Republik Indonesia Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen

• Undang-undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional

• Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2016 tentang Standar Proses Pendidikan Dasar dan Menengah.

Page 25: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

http://majalah1000guru.net • Vol. 8 No. 5 • Edisi ke-110 • Mei 2020 21

KUIS Majalah 1000guru

Halo Sobat 1000guru! Jumpa lagi dengan kuisMajalah 1000guru Edisi ke-110. Pada kuis kali ini,kami kembali dengan hadiah berupa kenang-kenangan yang menarik untuk sobat 1000guru.

Ingin dapat hadiahnya? Gampang, kok!

1. Ikuti (follow) akun Twitter @1000guru atauhttps://twitter.com/1000guru, dan/atau likefanpage 1000guru.net di Facebook (FB):https://www.facebook.com/1000guru

2. Perhatikan soal berikut:Pada rubrik fisika Majalah 1000guru Edisi ke-110ini telah disajikan pembahasan seputar pencitraanradiasi untuk aplikasi medis, di antaranya deteksiCovid-19. Selain pencitraan radiasi, cobalah carikonsep fisika lainnya yang bermanfaat untukmembantu penanganan wabah semacam Covid-19.Jelaskan konsep dasar fisika serta aplikasiteknologinya. Sertakan gambar, bahan bacaanatau referensi yang mendukung pembahasankalian!

3. Kirim jawaban kuis ini, disertai nama, akun FB,dan/atau akun twitter kalian ke alamat surelredaksi: [email protected] dengansubjek Kuis Edisi 110.

4. Jangan lupa mention akun twitter @1000guruatau fanpage Facebook 1000guru.net jika sudahmengirimkan jawaban.

Peserta kuis yang artikelnya terpiliih untukdipublikasikan akan mendapatkan hadiahnya.Mudah sekali, kan? Tunggu apa lagi? Yuk, segerakirimkan jawaban kalian. Kami tunggu hinggatanggal 20 Juni 2020, ya!

Pengumuman Pemenang Kuis

Pertanyaan kuis Majalah 1000guru edisi ke-109lalu adalah:

Pada rubrik teknologi Majalah 1000guru Edisi ke-109 ini telah disajikan pembahasan seputarpembangkit listrik tenaga surya, yang merupakansumber energi terbarukan. Selain energi surya,cobalah cari satu sumber energi terbarukan yangsangat berpotensi dikembangkan di Indonesia.Jelaskan cara kerjanya serta daerah mana diIndonesia yang cocok menjadi tempat pembangkitlistrik alternatif itu. Sertakan juga gambar, bahanbacaan atau referensi yang mendukungpembahasan kalian!

Sayang sekali kita tidak mendapatkan pemenangyang beruntung. Namun, jangan bersedih.Nantikan kuis-kuis Majalah 1000guru di edisiselanjutnya!

Page 26: Majalah 1000gurumajalah1000guru.net/files/Majalah-1000guru-Ed110-Vol08No05.pdf · Kita lihat bahwa x(1/x) selalu positif dan tidak pernah menjadi nol. Demikian juga dengan 1/x2 selalu

Pendidikan yang Membebaskan

/1000guru

@1000guru

1000guru.net