547969_pikacu_mahmudah_dika Reza P.docx

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM KAOS KAKI SEBAGAI SOLUSI PENGHANGAT KAKI DI CUACA DINGIN (KAOS KAKI PIKACU)

BIDANG KEGIATAN: PKM KARSA CIPTA

Diusulkan oleh: Mahmudah (140310160049) / Angkatan 2016 Dika Reza Pahleva (140310160095) / Angkatan 2016

UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2018

DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL DAFTAR ISI .......................................................................................................... i RINGKASAN .................................................................................................................. ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 1 1.3 Tujuan ....................................................................................................................... 2 1.4 Luaran yang Diharapkan ......................................................................................... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Prototipe kaos kaki penghangat yang efektif dan nyaman .............................. 3 2.2 Efektifitas kaos kaki penghangat .................................................................... 6 2.3 Cara kerja kaos kaki penghangat ..................................................................... 7

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Bahan Penelitian .............................................................................................. 8 3.2 Peralatan Penelitian ......................................................................................... 8 3.3 Cara Kerja ....................................................................................................... 8 BAB IV BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya ................................................................................................ 9 4.2 Jadwal Kegiatan ............................................................................................... 9 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 10

RINGKASAN Di era globalisasi seperti sekarang ini banyak permasalahan timbul karena adanya teknologi yang semakin maju dan canggih mengakibatkan semua masyarakat menginginkan segala sesuatunya serba cepat dan mudah. Kehidupan masyarakat menjadi lebih dinamis, pergerakan manusia demi memenuhi kebutuhannya meningkat. Seiring dengan berbagai pergerakan dan aktivitas tersebut manusia tidak lepas dari kebutuhannya mengenakan kaos kaki, bukan hanya sebagai pelindung kaki, namun dapat juga digunakan sebagai penghangat kaki. Kaos kaki sebagai solusi penghangat kaki di cuaca dingin (kaos kaki pikacu) merupakan kaos kaki teknologi terbaru dimana kaos kaki tersebut dapat menghangatkan kaki apabila paket penghangat bereaksi dengan udara. Adapun tujuan dari kegiatan karsa cipta ini diantaranya adalah mengetahui konsep penghangat; cara kerja; dan rancangan dari “kaos kaki pikacu”. Metode pelaksanaan yang akan kami lakukan dalam program karsa cipta ini terbagi menjadi 3 tahap, yaitu tahap pra kegiatan, tahap pelaksanaan kegiatan, dan tahap pasca kegiatan. Kegiatan-kegiatan yang terdapat pada tahap pra kegiatan terdiri dari rapat strategi pelaksanaan, pengumpulan data, perencanaan SDS, dll. Lalu kegiatan-kegiatan yang terdapat dalam tahap pelaksanaan kegiatan terdiri dari pembuatan Kaos kaki sebagai solusi penghangat kaki di cuaca dingin “kaos kaki pikacu”, uji coba awal, revisi, dll. Sedangkan kegiatan-kegiatan yang terdapat pada tahap pelaksanaan kegiatan yaitu evaluasi dan pembuatan laporan.

i

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Alergi dingin atau dalam istilah medis disebut urtikaria dingin adalah reaksi kulit terhadap dingin yang menyebabkan munculnya bilur yang terasa gatal dan kulit menjadi berwarna kemerahan. Tingkat keparahan gejala alergi dingin yang muncul pada masing-masing orang berbeda-beda. Sebagian orang bisa sampai kehilangan kesadaran, mengalami tekanan darah yang sangat rendah, dan bahkan yang terparah bisa menyebabkan kematian. Menurut penelitian, Kaki dan jari kaki merupakan bagian tubuh yang paling sedikit mendapatkan pasokan darah sehingga ujung atau jari kaki merupakan bagian tubuh yang paling cepat merasakan dingin, karena merupakan bagian yang paling jauh dari jantung, yang memasok darah. Oleh karena itu, kaos kaki sangat diperlukan sebagai penghangat di cuaca dingin. Dengan adanya kaos kaki sebagai solusi penghangat kaki di cuaca dingin “kaos kaki pikacu” ini diharapkan dapat mengurangi kedinginan dengan konsep penghangat. Dari konsep tersebut akan dikembangkan dengan mengetahui rancangan yang tepat dan cara kerja yang sesuai serta aman digunakan. Dalam pengembangan konsep, dilakukan percobaan dan penelitian hingga perakitan alat sehingga hasil yang didapat maksimal.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang harus dipecahkan di program karsa cipta ini adalah sebagai berikut. 1.2.1 Bagaimana menghasilkan prototipe kaos kaki penghangat agar dapat menghangatkan kaki secara efektif dan nyaman? 1.2.2

Bagaimana efektifitas kaos kaki penghangat tersebut?

1.2.3

Bagaimana cara kerja kaos kaki penghangat tersebut?

ii

1.3 Tujuan Adapun tujuan dari kegiatan karsa cipta ini di antaranya adalah sebagai berikut. 1.3.1

Menghasilkan kaos kaki penghangat yang efektif dan nyaman

1.3.2

Mengetahui efektifitas kaos kaki penghangat

1.3.3

Mengetahui cara kerja kaos kaki penghangat

1.4 Luaran yang Diharapkan Dari program karsa cipta ini diharapkan akan diperoleh hasil sebagai berikut. 1.4.1 Terciptanya kaos kaki sebagai solusi penghangat kaki di cuaca dingin 1.4.2

Terciptanya efektifitas kaos kaki penghangat

1.4.3 Terciptanya cara kerja kaos kaki penghangat

1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2 2.1 Prototipe kaos kaki penghangat yang efektif dan nyaman Kaos kaki adalah garmen yang dirajut untuk menutupi kaki manusia. Kaos kaki dirancang untuk beberapa kegunaan seperti mengurangi gesekan antara kaki dan alas kaki, membuat kaki tetap hangat, menyerap keringat, dan lain-lain. Kaos kaki biasanya terbuat dari katun, wol, polipropilen, atau terkadang dari nilon. Kaos kaki ini memiliki kantong kain di bagian bawah kaos kaki yang di mana bahan kimia penghangat tersebut dimasukkan. Bahan kimia tersebut dapat menghasilkan panas. Bahan-bahannya yaitu selulosa, air, karbon aktif, vermikulit, dan garam, dimana apabila paket bahan tersebut terkena udara, reaksi eksotermik terjadi yang dapat menyebabkan panas beberapa jam. Berikut ini adalah bahan-bahan kimia yang digunakan dalam paket pemanas. a. Selulosa Selulosa merupakan senyawa organik dengan rumus (C6H10O5)n, sebuah polisakarida yang terdiri dari rantai linier dari beberapa ratus hingga lebih dari sepuluh ribu ikatan β(1→4) unit D-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dinding sel dari tanaman hijau, banyak bentuk ganggang dan Oomycetes. Beberapa spesies bakteri mengeluarkan itu untuk membentuk biofilm. Selulosa adalah senyawa organik yang paling umum di Bumi. Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah selulosa (isi selulosa dari kapas adalah 90% dan dari kayu adalah 40-50%). Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia, hanya dapat dicerna oleh hewan yang memiliki enzim selulase. Karakter selulosa yang kuat serta tidak larut akan air ini membuat selulosa memiliki banyak manfaat. Diantaranya yakni selulosa digunakan sebagai bahan tambahan untuk membuat kain atau karpet dan lainnya. Selulosa yang tidak larut air ini sangat mudah dipisahkan dari senyawa atau cairan lainnya. Selain itu, berkat adanya selulosa yang menyusun dinding sel tumbuhan salah satunya dimanfaatkan untuk pembuatan kertas, kardus, ataupun tisu. Adapun serat pada selulosa juga kerap dimanfaatkan untuk membuat kerajinan tangan ataupun tali yang amat sangat kuat.

b. Air Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di Bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan,hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam objek-objek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Air ini berfungsi untuk melarutkan bahan-bahan kimia dalam pembuatan paket panas berbahan dasar kimia.

3

c. Karbon Aktif Karbon aktif atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m2 (didapat dari pengukuran adsorpsi gas nitrogen). Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri. Karbon aktif adalah karbon padat yang memiliki luas permukaan yang cukup tinggi berkisar antara 100 sampai dengan 2000 m2/g. Bahkan ada peneliti yang mengklaim luas permukaan karbon aktif yang dikembangkan memiliki luas permukaan melebihi 3000 m2/g. Bisa dibayangkan dalam setiap gram zat ini mengandung luas permukaan puluhan kali luasan lapangan sepak bola. Hal ini dikarenakan zat ini memiliki pori – pori yang sangat kompleks yang berkisar dari ukuran mikro dibawah 20 A (Angstrom), ukuran meso antara 20 sampai 50 Angstrom dan ukuran makro yang melebihi 500 A (pembagian ukuran pori berdasarkan IUPAC). Sehingga luas permukaan disini lebih dimaksudkan luas permukaan internal yang diakibatkan dari adanya pori – pori yang berukuran sangat kecil. Karena memiliki luas permukaan yang sangat besar, maka karbon aktif sangat cocok digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan luas

4

kontak yang besar seperti pada bidang adsorpsi (penyerapan), dan pada bidang reaksi dan katalisis. d. Vermikulit Vermikulit adalah hydrous phyllosilicate mineral, itu mengalami ekspansi signifikan ketika dipanaskan. Pengelupasan terjadi ketika mineral dipanaskan secukupnya, dan efeknya secara rutin diproduksi dalam tungku komersial. Vermikulit dibentuk oleh pelapukan atau perubahan hidrotermal dari biotit atau phlogopite. Vermikulit ini dapat digunakan sebagai topping panas saat dicampur dengan logam cair, vermikulit tersebut akan terkelupas dan membentuk lapisan isolasi, memungkinkan bahan yang akan diangkut ke proses produksi berikutnya tanpa kehilangan banyak panas. Hasilnya adalah bahan yang steril porositas tinggi yang mampu menyerap air dalam jumlah banyak dengan cepat serta mudah dikeringkan secara cepat. Vermiculite digunakan untuk meningkatkan volume, drainase dan aerasi dari media perakaran. e. Garam Garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Komponen kation dan anion ini dapat berupasenyawa anorganik seperti klorida (Cl−), dan bisa juga berupa senyawa organik seperti asetat (CH3COO−) dan ion − monoatomik seperti fluorida (F ), serta ion 2− poliatomik seperti sulfat (SO4 ). Natrium klorida (NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam. Ada banyak macam-macam garam. Garam yang terhidrolisa dan membentuk ion hidroksida ketika dilarutkan dalam air maka dinamakangaram basa. Garam yang terhidrolisa dan membentuk ion hidronium di air disebut sebagai garam asam. Garam netral adalah garam yang bukan garam asam maupun garam basa. Larutan Zwitterion mempunyai sebuah anionik dan kationik di tengah di molekul yang sama, tetapi tidak disebut sebagai garam. Contohnya adalah asam amino, metabolit, peptida, dan protein. Larutan garam dalam air (Misalnya natrium klorida dalam air) merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Cairan dalam tubuh makhluk hidup mengandung larutan garam, misalnya sitoplasma dan darah. Tapi, karena cairan dalam benda ini juga

5

mengandung banyak ion-ion lainnya, maka tidak akan membentuk garam setelah airnya diuapkan. Bahan-bahan kimia tersebut dicampurkan dalam satu paket dan dapat digunakan ketika direaksikan dengan udara atau dapat pula dipanaskan dan bisa diletakkan pada bagian kaos kaki yang terdapat sleting untuk tempat paket panas tersebut. Sehingga kaos kaki tersebut dapat digunakan sebagai penghangat kaki ketika kaki sedang kedinginan. Kaos kaki ini memiliki paket panas yang bersuhu sekitar 2533 0C sehingga efektif dalam penghangat kaki di cuaca dingin. Berikut adalah prototipe kaos kaki penghangat.

2.2 Efektifitas kaos kaki penghangat Kaos kaki berbahan dasar kimia yang apabila direaksikan dengan udara akan menimbulkan panas dari komponen karbon aktif sehingga vermikulit tersebut akan mengelupas dan membentuk selulosa dimana yang fungsinya adalah dapat mempertahankan panas dari karbon aktif akan lebih lama. Sehingga kaos kaki tersebut akan terasa hangat ketika digunakan. Apabila reaksinya telah hilang maka paket penghangat tersebut dapat dipanaskan kembali dengan menggunakan air panas dan setelahnya dapat digunakan lagi ke kaos kaki tersebut. Tidak membutuhkan waktu lama dalam proses reaksi dengan air panas tersebut karena komponen-komponen kimia tersebut mudah bereaksi menjadi panas. Kaos kaki pikacu ini terdiri dari kaos kaki yang terdapat resleting di bagian bawah dan paket penghangat yang berfungsi sebagai penghangat kaki. Kaos kaki didesign sehingga bagian bawahnya tipis dan paket penghangat dapat dirasakan oleh kaki ketika digunakan. Paket penghangat tersebut dapat dikeluarkan dari kaos kaki memalui resleting untuk dipanaskan terlebih dahulu ke air panas agar paket penghangat dapat bereaksi dan menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan

6

tersebut adalah karena karbon aktif yang memiliki pori-pori besar sehingga dapat menyerap panas lebih banyak dan vermikulit yang berfungsi untuk menjaga agar paket panas tersebut dapat bertahan panas lebih lama sehingga dapat digunakan di kaos kaki lebih lama. Panas yang dihasilkan juga sekitar 25- 33 0C sehingga efektif dalam penghangat kaki di cuaca dingin. Kaos kaki ini juga aman digunakan karena paket panas yang didesign setipis mungkin sehingga tidak menyebabkan ketidaknyamanan saat digunakan.

2.3 Cara kerja kaos kaki penghangat Kaos kaki penghangat ini digunakan dengan cara paket panas berbahan kimia tersebut dimasukkan kedalam kaos kaki bagian bawah yang terdapat resletingnya. Ketika di cuaca dingin dan menggunakan kaos kaki penghangat dengan cara menginjaknya maka bahan kimia tersebut akan bereaksi dengan udara dan akan menghasilkan panas yang cukup bertahan beberapa jam sehingga telapak kaki dapat merasakan panas dari paket panas tersebut yang bersuhu sekitar 25- 33 0C. Apabila paket panas tersebut sudah tidak dapat dirasakan kembali, maka dapat diantisipasi dengan cara memanaskan paket panas tersebut kedalam air panas maka paket panas tersebut akan menyerap panas dari air panas tersebut dan dapat langsung kering karena paket panas tersebut terbuat dari bahan yang tidak dapat terkena air (waterproof) sehingga bisa langsung digunakan ke dalam kaos kaki dan digunakan untuk menghangatkan kaki yang kedinginan.

7

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Bahan Penelitian Bahan penelitian yang digunakan untuk membuat sock heater ini adalah selulosa, air, karbon aktif, vermikulit, dan garam yang dapat direaksikan dengan udara dan akan menghasilkan reaksi eksotermik dan menghasilkan panas pada kaos kaki. 3.2 Peralatan Penelitian Peralatan penelitian yang digunakan adalah termometer yang fungsinya untuk mengukur suhu pada paket panas bahan-bahan kimia yang dihasilkan ketika direaksikan sehingga menghasilkan panas untuk kaos kaki penghangat ini. 3.3 Cara Kerja Cara kerja untuk pembuatan sock heater ini yaitu sebagai berikut. a. Mencampurkan bahan-bahan kimia yaitu selulosa, air, karbon aktif, vermikulit, dan garam pada kantong kain untuk dijadikan paket penghangat. b. Mereaksikan paket menghasilkan panas.

penghangat

tersebut

dengan

udara

sehingga

c. Menggunakan termometer untuk menghitung suhu yang dihasilkan pada paket penghangat. d. Masukkan paket penghangat pada bagian bawah kaos kaki yang terdapat resleting.

8

BAB IV ANGGARAN BIAYA

4.1 Anggaran Biaya No. A

Uraian

Jumlah

Harga Satuan (Rp)

Total Biaya (Rp)

Bahan habis pakai dan peralatan

1

Selulosa

10

100.000

1.000.000

2

Resleting

10

40.000

400.000

3

Air

10

5.000

50.000

4

Karbon aktif

10

100.000

1.000.000

5

Vermikulit

10

30.000

300.000

6

Garam

10

5.000

50.000

7

Kaos kaki

10

20.000

200.000

8

Termometer digital

4

200.000

800.000

B

Biaya penunjang

1

Print

20

40.000

800.000

2

Fotocopy

20

20.000

400.000

Total

5.000.000

4.2. Jadwal Kegiatan

No.

Kegiatan

1

Studi pustaka

2

Pemodelan desain

3

Pelaksanaan penelitian

4

Pengolahan dan analisis data

5

Pembuatan laporan akhir

6

Publikasi/seminar

Bulan ke-

Bulan

Bulan ke-

Bulan ke-

Bulan ke-

1

ke-2

3

4

5

9

DAFTAR PUSTAKA http://repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/62391/4/BAB%20II %20Tinjauan%20Pustaka.pdf (Diakses pada 31 Maret 2018 pukul 07.41 WIB) https://www.amazine.co/28254/besi-fe-fakta-sifat-kegunaan-efek-kesehatannya/ (Diakses pada 31 Maret 2018 pukul 07.40 WIB) http://www.cocarb.id/kegunaan-karbon-aktif/ (Diakses pada 31 Maret 2018 pukul 07.41 WIB) https://www.alodokter.com/alergi-dingin (Diakses pada 25 April 2018 pukul 04.37 WIB)

10

99