Pidato Pengukuhan Prof. Dr. Yuniawan Hidayat, S.Si., M.Si.
Judul Buku : Pidato Pengukuhan Prof. Dr. Yuniawan Hidayat, S.Si., M.Si., "PEMODELAN MOLEKUL DAN REKAYASA SIFAT MATERIAL PADATAN UNTUK INOVASI ENERGI BERKELANJUTAN" (preorder)
Author : Prof. Dr. Yuniawan Hidayat, S.Si., M.Si..
Publisher : UNS Press
Bulan / Tahun Terbit : Agustus / 2025
Panjang x Lebar Buku : 14,8 x 21 cm
Kertas : Digital (PDF)
ABSTRACT SINGKAT :
Pemodelan interaksi molekuler berbasis komputasi telah menjadi pendekatan penting dalam memahami sifat dan fenomena kimia pada tingkat atomik. Melalui metode ini, berbagai proses fisikokimia dapat divisualisasikan dan dianalisis tanpa keterbatasan alat eksperimen konvensional. Salah satu contohnya adalah studi solvasi ion alkali (K⁺, Rb⁺, Cs⁺) dalam amonia cair yang menunjukkan terbentuknya kulit solvasi pertama dan kedua, serta dinamika pergerakan molekul pelarut. Fenomena ini dianalisis menggunakan metode QMCF (Quantum Mechanical Charge Field), yang menggabungkan penyelesaian persamaan gelombang, algoritma Verlet, dan iterasi Hartree-Fock untuk menggambarkan interaksi ion-pelarut secara akurat. Pemodelan tidak hanya menjelaskan fenomena, tetapi juga menjadi alat penting dalam merancang material fungsional. Hal ini saya terapkan dalam penelitian modifikasi grafena melalui doping nitrogen, sulfur, dan vakansi. Perubahan struktur elektronik yang dihasilkan, seperti terbukanya celah pita di titik Dirac dan pergeseran level Fermi, menunjukkan peningkatan kemampuan grafena dalam berinteraksi dengan ion K⁺. Energi interaksi yang lebih besar menandakan daya tarik yang lebih kuat, yang divalidasi melalui simulasi DFT. Temuan ini kemudian diimplementasikan oleh grup riset kami, SSC (Solid State Chemistry and Catalysis), dalam bentuk material katoda berbasis limbah karbon seperti ampas tebu dan kertas bekas yang didoping N dan S. Hasilnya, baterai natrium dan elektroda penyimpan daya menunjukkan kinerja tinggi dan stabilitas baik. Dengan demikian, pemodelan interaksi molekuler terbukti menjadi fondasi penting dalam mendesain, memvalidasi, dan mengarahkan pengembangan material untuk teknologi energi berkelanjutan.
Author : Prof. Dr. Yuniawan Hidayat, S.Si., M.Si..
Publisher : UNS Press
Bulan / Tahun Terbit : Agustus / 2025
Panjang x Lebar Buku : 14,8 x 21 cm
Kertas : Digital (PDF)
ABSTRACT SINGKAT :
Pemodelan interaksi molekuler berbasis komputasi telah menjadi pendekatan penting dalam memahami sifat dan fenomena kimia pada tingkat atomik. Melalui metode ini, berbagai proses fisikokimia dapat divisualisasikan dan dianalisis tanpa keterbatasan alat eksperimen konvensional. Salah satu contohnya adalah studi solvasi ion alkali (K⁺, Rb⁺, Cs⁺) dalam amonia cair yang menunjukkan terbentuknya kulit solvasi pertama dan kedua, serta dinamika pergerakan molekul pelarut. Fenomena ini dianalisis menggunakan metode QMCF (Quantum Mechanical Charge Field), yang menggabungkan penyelesaian persamaan gelombang, algoritma Verlet, dan iterasi Hartree-Fock untuk menggambarkan interaksi ion-pelarut secara akurat. Pemodelan tidak hanya menjelaskan fenomena, tetapi juga menjadi alat penting dalam merancang material fungsional. Hal ini saya terapkan dalam penelitian modifikasi grafena melalui doping nitrogen, sulfur, dan vakansi. Perubahan struktur elektronik yang dihasilkan, seperti terbukanya celah pita di titik Dirac dan pergeseran level Fermi, menunjukkan peningkatan kemampuan grafena dalam berinteraksi dengan ion K⁺. Energi interaksi yang lebih besar menandakan daya tarik yang lebih kuat, yang divalidasi melalui simulasi DFT. Temuan ini kemudian diimplementasikan oleh grup riset kami, SSC (Solid State Chemistry and Catalysis), dalam bentuk material katoda berbasis limbah karbon seperti ampas tebu dan kertas bekas yang didoping N dan S. Hasilnya, baterai natrium dan elektroda penyimpan daya menunjukkan kinerja tinggi dan stabilitas baik. Dengan demikian, pemodelan interaksi molekuler terbukti menjadi fondasi penting dalam mendesain, memvalidasi, dan mengarahkan pengembangan material untuk teknologi energi berkelanjutan.
