Biomaterial

BAB II BAB II

TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Umum Biomaterial 2.1 Sejarah Umum Biomaterial

De

Defifininisi si bibiomomatatereriaial l sesecacara ra umumum um adadalalah ah susuatatu u mamateteririal al tatak-hk-hididup up yanyangg digunakan sebagai perangkat medis dan mampu berinteraksi dengan sistem biologis. digunakan sebagai perangkat medis dan mampu berinteraksi dengan sistem biologis. Adanya

Adanya interinteraksi aksi ini ini menghamengharuskan setiap ruskan setiap biomabiomateriaterial l memilmemiliki iki sifasifat t biokombiokompatibipatibilitaslitas,, yaitu kemampuan suatu material untuk bekerja selaras dengan tubuh tanpa menimbulkan yaitu kemampuan suatu material untuk bekerja selaras dengan tubuh tanpa menimbulkan efek lain yang berbahaya.

efek lain yang berbahaya.

Ide untuk menggantikan organ manusia yang rusak dengan material tak-hidup Ide untuk menggantikan organ manusia yang rusak dengan material tak-hidup telah ada sejak lebih dari dua ribu tahun yang lalu dimulai oleh Bangsa Romawi, telah ada sejak lebih dari dua ribu tahun yang lalu dimulai oleh Bangsa Romawi, hi

hinadnadan an A!tA!tec ec yang yang memmemiliiliki ki perperadabadaban an kuno kuno tertercatacatat t menmengguggunakanakan n emaemas s untuntukuk  perawatan gigi. "ada masa itu perkembangan

 perawatan gigi. "ada masa itu perkembangan biomaterial diuji coba secara biomaterial diuji coba secara trial and errortrial and error terhadap tubuh manusia ataupun binatang namun tingkat kesuksesannya tidak maksimal. terhadap tubuh manusia ataupun binatang namun tingkat kesuksesannya tidak maksimal.

2.2 Biomaterial Dalam Kedokteran Gigi 2.2 Biomaterial Dalam Kedokteran Gigi

Biomaterial adalah bidang yang menggunakan ilmu dari berbagai disiplin ilmu Biomaterial adalah bidang yang menggunakan ilmu dari berbagai disiplin ilmu yang membutuhkan pengetahuan dan pemahaman mendasar dari sifat-sifa tmaterial pada yang membutuhkan pengetahuan dan pemahaman mendasar dari sifat-sifa tmaterial pada umumnya, dan interaksi dari material dengan lingkungan biologis. Bidang biomaterial umumnya, dan interaksi dari material dengan lingkungan biologis. Bidang biomaterial did

didesaesain in untuntuk uk memmemberberikaikan n pempemahaahaman man dan dan penpengajgajaraaran n dibdibidaidang ng fisfisikaika, , kimkimia ia dandan  biologi

 biologi dari dari material, material, dan dan juga juga dengan dengan berbagai berbagai bidang bidang dari dari teknik teknik secara secara umum umum sepertiseperti mat

matematematikaika, , kemkemasyasyaraarakatkatan, an, dan dan ililmu mu sossosialial. . #eb#ebagai agai tamtambahbahan, an, mahmahasiasiswa swa yangyang  berurusan

 berurusan dengan dengan bidang bidang ini ini harus harus mencapai mencapai pemahaman pemahaman yang yang mendalam mendalam dan dan berusahaberusaha unt

untuk uk memempmpererololeh eh pepengngalalamaman an papada da penpenelelititiaian n bibiomomatatereriaial. l. $e$etitika ka pepemamahahamamann mahasiswa mengenai prinsip dasar dariilmu material teraplikasikan, pemahaman penuh mahasiswa mengenai prinsip dasar dariilmu material teraplikasikan, pemahaman penuh dari biomaterial dan aplikasinya dengan lingkungan biologis juga membutuhkan derajat dari biomaterial dan aplikasinya dengan lingkungan biologis juga membutuhkan derajat yang lebih tinggi dari spesialisasi ilmu yang ada.

yang lebih tinggi dari spesialisasi ilmu yang ada.

Bidang biomaterial mengarah pada ilmu material dan bidang ilmu biologi serta Bidang biomaterial mengarah pada ilmu material dan bidang ilmu biologi serta kimia. %aterial buatan manusia meningkat sesuai dengan penggunaan aplikasinya seperti kimia. %aterial buatan manusia meningkat sesuai dengan penggunaan aplikasinya seperti  pada

 pada drug-deli&ery drug-deli&ery dan dan terapi terapi gen gen 'gene 'gene therapy(, therapy(, perancah perancah untuk untuk rekayasa rekayasa jaringanjaringan 'tissue engineering(, penggantian bagian tubuh 'bodyreplacement(, serta alat biomedis 'tissue engineering(, penggantian bagian tubuh 'bodyreplacement(, serta alat biomedis

dan

dan bedabedah. h. "en"eningingkatkatan an ini ini sejsejalaalan n dendengan gan menmeningingkatkatnya nya kebkebutuutuhan han manmanusiusia a akanakan tingkat kehidupan yang lebih baik.

tingkat kehidupan yang lebih baik. Bio

Biomatmaterierial al berberkenkenaan aan dengdengan an aspaspek ek bidbidang ang matmaterierial al dardari i perperalaalatan tan medmedisis.. #eorang ilmuwan biomaterial berurusan dengan sifat kimia dan fisika dari material dan #eorang ilmuwan biomaterial berurusan dengan sifat kimia dan fisika dari material dan kecocokannya untuk perangkat khusus. )al tersebut berkaitan dengan bagaimana sifat ini kecocokannya untuk perangkat khusus. )al tersebut berkaitan dengan bagaimana sifat ini  berubah dengan lingkungan biologis dan bagaimana material mempengaruhi tubuh.

 berubah dengan lingkungan biologis dan bagaimana material mempengaruhi tubuh.

"embelajaran mengenai keterkaitan tersebut sangat penting untuk dipelajari dan "embelajaran mengenai keterkaitan tersebut sangat penting untuk dipelajari dan sangat berkembang pesat saat ini. Biomaterial memperbaiki kualitas hidup sekaligus sangat berkembang pesat saat ini. Biomaterial memperbaiki kualitas hidup sekaligus menyelamatkan nyawa banyak orang tiap tahunnya. Area aplikasi dari biomaterial ini menyelamatkan nyawa banyak orang tiap tahunnya. Area aplikasi dari biomaterial ini sangat luas dan meliputi beberapa bagian seperti joint dan limb replacement, arteri dan sangat luas dan meliputi beberapa bagian seperti joint dan limb replacement, arteri dan kulit buatan, lensa kontak dan gigi buatan. "ermintaan akan material ini meningkat dari kulit buatan, lensa kontak dan gigi buatan. "ermintaan akan material ini meningkat dari  para

 para manula manula dengan dengan harapan harapan kualitas kualitas hidup hidup yang yang tinggi. tinggi. $omunitas $omunitas biomaterialbiomaterial menghasilkan dan meningkatkan material implantasi dan tekniknya untuk memenuhi menghasilkan dan meningkatkan material implantasi dan tekniknya untuk memenuhi  permintaan

 permintaan ini, ini, tetapi tetapi juga juga dapat dapat membantu membantu perlakuan perlakuan dari dari pasien pasien muda muda dimana dimana sifatsifat yang ini diperlukan dan sangat banyak diminati. Akibat dari kemajuan teknologi ini yang ini diperlukan dan sangat banyak diminati. Akibat dari kemajuan teknologi ini adalah meningkatnya tingkat peraturan dan ancaman dari perkara hukum mengenai adalah meningkatnya tingkat peraturan dan ancaman dari perkara hukum mengenai ket

keterkerkaitaitannyannya a terterhadhadap ap matmaterierial al impimplanlantastasi i padpada a tubtubuh uh manmanusiusia a dan dan diadiatur tur daldalamam  perundang-undangan.

 perundang-undangan. *ntuk *ntuk menindaklanjuti menindaklanjuti hal hal ini ini maka maka sangat sangat sesuai sesuai dilakukandilakukan in&estigasi metoda yang dapat dipercaya dari karakterisasi material dan interaksinya. in&estigasi metoda yang dapat dipercaya dari karakterisasi material dan interaksinya.

Defenisi dari biomaterial adalah semua material sintetik yang digunakan untuk Defenisi dari biomaterial adalah semua material sintetik yang digunakan untuk menggantikan atau memperbaiki

menggantikan atau memperbaiki fungsi jarifungsi jaringan ngan tubuh secara bertubuh secara berkelanjutan atau sekedarkelanjutan atau sekedar sek

sekedar edar berbersensentuhtuhan an dendengan gan caicairan ran tubtubuh. uh. DefDefiniinisi si iniinikadakadang ng terterbatbatas as karkarena ena titidakdak melib

melibatkan material yang atkan material yang digunadigunakan kan untuk alat untuk alat seperseperti instrumen bedah ti instrumen bedah dan alat dan alat dentaldental.. +alaupun alat ini digunakan pada cairan tubuh instrumen ini tidak akan menggantikan +alaupun alat ini digunakan pada cairan tubuh instrumen ini tidak akan menggantikan atau memperbaiki fungsi dari jaringan tubuh manusia.

atau memperbaiki fungsi dari jaringan tubuh manusia.

)arus diperhatikan pula bahwa terdapat beberapa material yang digunakan pada )arus diperhatikan pula bahwa terdapat beberapa material yang digunakan pada instrumen bedah, yaitu beberapa tipe baja tahan karat. )ampir sama dengan sebelumnya, instrumen bedah, yaitu beberapa tipe baja tahan karat. )ampir sama dengan sebelumnya, Baja tahan karat dan paduan ingat bentuk '

Baja tahan karat dan paduan ingat bentuk ' shape  shape memory memory alloysalloys( yang digunakan untuk( yang digunakan untuk instr

instrumen dental umen dental atau endodontic juga atau endodontic juga tidak dilibattidak dilibatkan kan dari definisdari definisi i yang tersebut diatasyang tersebut diatas sebagai material yang digunakan untuk

sebagai material yang digunakan untukeksternal prostheses, seperti lengan buatan ataueksternal prostheses, seperti lengan buatan atau alat seperti alat bantu pendengaran.

"er

"erkemkembangbangan an biobiomatmaterierial al di di bidbidang ang kedkedoktokteraeran n giggigi i saasaat t ini ini terterbagbagi i daldalamam  biomaterial

 biomaterial sintetis dsintetis dan an biomaterial biomaterial rekayasa rekayasa jaringan. jaringan. $eduanya $eduanya terkait terkait material material sepertiseperti log

logam, am, kerkeramiamik, k, polpolimeimer, r, dan dan komkomposposit. it. #eda#edangkngkan an biobiomatmaterierial al rekrekayaayasa sa jarjaringinganan meliputi pengembangan scaffolds, sel, dan sinyal dalam pembuatan jaringan pengganti meliputi pengembangan scaffolds, sel, dan sinyal dalam pembuatan jaringan pengganti gigi.

gigi.

)al

)al perpertamtama a dan dan yanyang g terterpenpentinting g adaladalah ah biobiomatmaterierial al tertersebsebut ut harharus us coccocok ok   biomaterial

 biomaterial ini ini harus harus tidak tidak memperlihatkan memperlihatkan respon respon yang yang merugikan merugikan dari dari tubuh, tubuh, atauatau kebali

kebalikannya, harus kannya, harus tidak beracun tidak beracun dan dan non-canon-carcinorcinogenic. "ersyaratgenic. "ersyaratan an ini ini mengelmengeliminaiminasisi  banyak

 banyak material teknik material teknik yang yang dapat digunakan. dapat digunakan. #elain itu,biomaterial #elain itu,biomaterial harus memiliki sifatharus memiliki sifat fisik dan mekanik yang memadai untuk berfungsi sebagai pengganti atau pengganda dari fisik dan mekanik yang memadai untuk berfungsi sebagai pengganti atau pengganda dari  jaringan

 jaringan tubuh. tubuh. *ntuk *ntuk penggunaan penggunaan secara secara praktis, praktis, biomaterial biomaterial tersebut tersebut harus harus dapatdapat dengan mudah dibentuk atau dilakukan proses pemesinan kedalam beberapa bentuk, dengan mudah dibentuk atau dilakukan proses pemesinan kedalam beberapa bentuk, mempunyai harga yang relatif murah dan bahan bakunya banyak tersedia di pasaran. mempunyai harga yang relatif murah dan bahan bakunya banyak tersedia di pasaran.

%aterial yang ideal atau kombinasi material tersebut harus menunjukkan %aterial yang ideal atau kombinasi material tersebut harus menunjukkan sifat-sifat seperti berikut 

sifat seperti berikut 

 $o$ompmpososiissi i kikimmia ia yayang ng cocococok k ununtutuk k mmenenghghiindndarari i rreaeaksksi i memerrugugiikakan n yayangng terjadipada jaringan tubuh/

terjadipada jaringan tubuh/ 

 $etahanan yang $etahanan yang baik baik terhadap terhadap degradasi degradasi 'contoh  'contoh  ketahanan korosi ketahanan korosi untuk untuk logamlogam atau ketahanan dari degradasi biologis pada polimer( /

atau ketahanan dari degradasi biologis pada polimer( / 

 $et$etahanahanan yang an yang baibaik k untuntuk mempeuk mempertartahankhankan sikluan siklus s daydaya a tahtahan pembeban pembebanananan dengan tulang sendi /

dengan tulang sendi / 

 %odulus %odulus yang yang rendah rendah untuk untuk meminimalisasi meminimalisasi bone bone resorption resorption // 

2. Jeni! Biomaterial

2..1 Biomaterial Sintetik

$ebanyakan biomaterial sintetik yang digunakan untuk implantasi adalah material umum yang sudah la!im digunakan oleh para insiyur dan ahli material. "ada umumnya, material ini dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu  logam, keramik, polimer dan komposit.

2..1.1 "ogam

#ebagai bagian dari material, logam merupakan material yang sangat banyak digunakan untuk implantasi load-bearing. %isalnya, beberapa dari kebanyakan  pembedahan ortopedi pada umumnya melibatkan implantasi dari material logam. %ulai dari hal sederhana seperti kawat dan sekrup untuk pelat yang bebas dari patah sampai  pada total joint prostheses 'tulang sendi buatan( untuk pangkal paha, lutut, bahu,  pergelangan kaki dan banyak lagi. Dalam ortopedi, implantasi bahan logam digunakan  pada pembedahan ma0illofacial, cardio&ascular, dan sebagai material dental. +alaupun  banyak logam dan paduannya digunakan untuk aplikasi peralatan medis, tetapi yang  paling sering digunakan adalah baja tahan karat, titanium murni dan titanium paduan,

serta paduan cobalt-base. 2..1.2 Polimer

Berbagai jenis polimer banyak digunakan untuk terapi sebagai. Aplikasinya mulai dari wajah1muka buatan sampai pada pipa tenggorokan, dari ginjal dan bagian hati sampai pada komponen-komponen dari jantung, serta material untuk gigi buatan sampai  pada material untuk pangkal paha dan tulang sendi lutut. %aterial polimer untuk  biomaterial ini juga digunakan untuk bahan perekat medis dan penutup, serta pelapis

yang digunakan untuk berbagai tujuan.

2..1. Keramik 

$eramik juga telah banyak digunakan sebagai material pengganti dalam ilmu kedokteran gigi. )al ini meliputi material untuk mahkota gigi, tambalan dan gigi tiruan. 2etapi, kegunaannya dalam bidang lain dari pengobatan medis tidak

terlihat begitu banyak bila dibandingkan dengan logam dan polimer. )al ini dikarenakan ketangguhan retak yang buruk dari keramik yang akan sangat membatasi penggunaannya untuk aplikasi pembebanan. %aterial keramik sedikit digunakan untuk pengganti tulang sendi 'joint replacement(, perbaikan tulang 'bone repair( dan penambahan tulang'augmentation(.

2..1.# Kom$o!it

Biomaterial komposit yang sangat cocok dan baik digunakan di bidang kedokteran gigi adalah sebagai material pengganti atau tambalan gigi. +alaupun masih terdapat material komposit lain seperti komposit karbon-karbon dan komposit polimer berpenguat karbon yang dapat digunakan pada perbaikan tulang dan penggantian tulang sendi karena memiliki nilai modulus elastis yang rendah, tetapi material ini tidak menampakkan adanya kombinasi dari sifat mekanik dan  biologis yang sesuai untuk aplikasinya.2etapi juga, material komposit sangat  banyak digunakan untuk prosthetic limbs 'tungkai buatan(, dimana terdapat kombinasi dari densitas1berat yang rendah dan kekuatan yang tinggi sehingga membuat material ini cocok untuk aplikasinya.

2..2 Biomaterial Alam

Beberapa material yang diperoleh dari binatang atau tumbuhan ada pula yang penggunaannya sebagai biomaterial yang layak digunakan secara luas. $euntungan pada penggunaan material alam untuk implantasi adalah material ini hampir sama dengan material yang ada pada tubuh. %enyikapi hal ini, maka terdapat bidang lain yang cukup berkembang dan baik untuk dipahami yaitu  bidang %iomimeti&!. %aterial alam biasanya tidak memberikan adanya bahaya racun yang sering dijumpai pada material sintetik. Dan juga, material ini dapat membawa protein spesifik yang terikat didalamnya dan sinyal biokimia lainnya yang mungkin dapat membantu proses penyembuhan, pemulihan dan integrasi dari jaringan'tissue(. #elain itu, material alam dapat juga digunakan untuk mengatasi masalah immunogenicity. %asalah lain yang berkaitan dengan material

ini adalah kecenderungannya untuk berubah sifat atau terdekomposisi pada temperatur dibawah titik lelehnya.

)al ini tentu akan membatasi proses fabrikasinya menjadi material implantasi menjadi beragam bentuk dan ukuran. ontoh dari material alam adalah kolagen, yang hanya terdapat dalam bentuk serat, mempunyai struktur triple-heli0, dan merupakan protein yang sangat banyak terdapat pada binatang diseluruh dunia. #ebagai contoh, hampir 34 5 protein pada kulit sapi adalah kolagen. )al tersebut membentuk komponen yang signifikan dari jaringan  penghubung seperti tulang, tendon, ligament dan kulit. 2erdapat kurang lebih

sepuluh jenis berbeda dari kolagen dalam tubuh, yaitu 

 2ipe I ditemukan terutama pada kulit, tulang dan tendon

 2ipe II ditemukan pada tulang rawan arteri pada tulang sendi dan  2ipe III merupakan unsur utama dari pembuluh darah.

$olagen sudah banyak dipelajari untuk digunakan sebagai biomaterial. %aterial implantasi ini biasanya dalam bentuk sponge yang tidak memiliki kekuatan mekanik atau kekakuan yang signifikan. %aterial ini sangat menjanjikan sebagai perancah untuk pertumbuhan jaringan-baru 'neotissue growth( dan tersedia juga sebagai produk untuk penyembuh luka. Injectable collagen 'kolagen yang disuntikkan atau dimasukkan ke dalam tubuh( sangat banyak digunakan untuk proses augmentasi 'penambah( atau pembangun dari jaringan dermal 'dermaltissue( untuk bahan kosmetik. %aterial alam lain yang ditinjau masih dalam tahap pertimbangan, termasuk karang, chitin 'dari serangga dan binatang  berkulit keras seperti udang, kepiting dan lain-lain(, keratin 'dari rambut(, dan

2.# Si'at(Si'at Umum Biomaterial

Beberapa sifat bahan harus dipertimbangkan ketika bahan kedokteran gigi dipilih untuk digunakan secara klinis. "ertimbangan ini termasuk

'6(biokompatibilitas '7(sifat fisik-kimia

'8($arakteristik penanganan '9(estetika dan

'3(ekonomis '"hilips Ilmu bahan kedokteran gigi edisi 64(

*ntuk memahami bahan kedokteran gigi kita memerlukan pengetahuan dasar mengenai unsur,khususnya bahan padat,dan sifatnya selama penanganan dan penggunaanya dalam lingkungan mulut karena factor lingkungan amat  berpengaruh bagi keberhasilan klinis.Dapat disimpulkan bahwa kinerja dari semua bahan kedokteran gigi baik keramik,plastic,ataupun logam,didasari oleh struktur atomnya.Reaksi keseluruhan dari atom,baik secara fisik atau kimia,mementukan sifat bahan itu sendiri.

2.#.1.Si'at Kimia

:aya yang membuat atom berikatan satu sama lain disebut dengan gaya kohesi. $ekuatan ikatan ini serta kemampuannya untuk berubah bentuk setelah ikatan tersebut terputus menetukan sifat fisik suatu bahan Ikatan atom primer dibedakan 8 macam '6(Ionik '7(ko&alen '8(metalik 

Ikatan Ionik

Ikatan primer ini adalah jenis ikatan kimia sederhana ,akibat daya tarik menarik antar muatan positif dan negatif.ontoh klasiknya adalah ;atrium klorida ';a<l-(.$arena atom natrium mengandung elektron ber&alensi 6 dibagian luarnya,dan atom klor memiliki = elektron dibagian luarnya,perpindahan elektron &alensi natrium ke klorida menghasilkan senyawa stabil ;a<l- .Ikatan ionik menghasilkan kristal yang memiliki konfigurasi atomik berdasarkan pada keseimbangan muatan dan ukuran.Dalam kedokteran gigi ,ikatan ionik ada dalam fase kristalin tertentu seperti gipsum dan semen fosfat.

Ikatan Ko)alen

"ada banyak senyawa kimia,elektron ber&alensi 7 dibagi dengan atom didekatnya.molekul hidrogen,)7 adalah contoh ikatan ko&alen.>lektron  ber&alensi tunggal dari masing masing atom hidrogen saling berbagi dengan atom

lain dan selubung &alensi menjadi stabil.

Ikatan *etalik 

Ikatan metalik dapat dipelajari dengan baik dengan mempelajari kristal metalik seperti emas murni.#eperti semua logam lainnya atom atom emas dapat dengan mudah menyumbangkan elektron dari kulit luarnya dan membentuk suatu elektron bebas ?gas?.

Ion logam positif dikelilingi oleh elektron gas.#truktur ini yang  bertanggung jawab terhadap konduksi elektrik dan termal yang baik dan juga

kemampuannya untuk berubah bentuk menyerupai plastik. Ikatan Antar(Atom Sekunder

Ikatan sekunder tidak berbagi elektron,&ariasi muatan diantara molekul atau kelompok atom menyebabkan gaya polarisasi yang menarik molekul molekul.

Ikatan +idrogen

Ikatan ini dapat dipahami dengan mempelajari molekul air.berlekatan dengan atom oksigen adalah 7 atom hidrogen.Ikatan ini adalah ko&alen,karena atom oksigen dan hidrogen berbagi elektron.#ebagai akibatnya proton dari atom hidrogen mengarah pada atom oksigen yang tidak terlindungi dengan baik oleh elektron sehingga sisi proton dari molekul air menjadi bermuatan positif .pada sisi lawannya,molekul air,elektron yang mengisi orbit luar oksigen memberikan muatan positif sehingga terjadi 7 kutub permanen dengan molekul asimetri.Ikatan hidrogen yang disertai dengan muatan positif dari hidrogen akibat polarisasi adalah contoh yang penting dari jenis ikatan sekunder.

 Struktur Kri!tal

#ejauh ini umumnya kita hanya menganggap keberadaan 7 atom atau molekul.padahal jelas,bahan kedokteran gigi terdiri atas berjuta juta unit seperti itu.2etapi pertanyaannya adalah bagaimana unit struktur tersusun dalam benda  padat dan bagaimanakah mereka disatukan.Atom atom sudah tentu terikat oleh ikatan primer sekunder tetapi atom atom tersebut membentuk konfigurasi berjarak teratur yang dikenal sebagai pola ruang geometris atau struktur kristal

"ola ruang geometris dapat didefinisikan sebagai pengaturan atom atom dalam ruangan dimana setiap atom memiliki situasi serupa dengan atom lainnya.

Struktur Bukan Kri!tal

#ebagai contoh beberapa malam digunakan oleh seorang dokter gigi ,malam mungkin mengeras sebagai bahan amorf sedemikian rupa sehingga molekul molekul didistribusikan secara acak.

Di'u!i

%olekul atau atom juga berdifusi dalam wujud padat dalam usaha untuk mencapai keseimbangan .kecepatan difusi untuk substansi tertentu amat  bergantung pada temperatur.#emakin tinggi temperatur semakin besar kecepatan difusi.#ifat konstan dari difusi,karakteristik unik dari elemen,senyawa,kristal dan lain lain dalam substrat'medium( dikenal dengan istilah koefisien difusi.

Adhe!i

@enomena adhesi bisa ditemukan pada banyak situasi kedokteran gigi.%isalnya kebocoran di dekat bahan restorasi gigi.perlekatan plak dan kalkulus juga bisa dijelaskan dengan mekanisme adhesi.

Bila 7 !at berkontak erat satu sama lain,molekul molekul dari 6 !at  berlekatan atau ditarik ke molekul dari !at lainnya.gaya ini disebut adhesi,bila

molekul !at yang tidak sama saling bertarikan dan kohesi apabila molekul !at yang sama saling bertarikan'"hilips Ilmu bahan kedokteran gigi edisi 64(

2.#.2.Si'at ,i!ik

A%ra!i Dan Ketahanan A%ra!i

$ekerasan sering kali digunakan sebagai petunjuk dari kemampuan suatu  bahan menahan abrasi atau pengikisan. ;amun, abrasi merupakan mekanisme kompleks pada lingkungan mulut yang mencakup interaksi antara sejumlah faktor. *ntuk alasan ini, peran kekerasan sebagai suatu prediktor ketahanan abrasi adalah terbatas. #eringkali abrasi digunakan untuk membandingkan bahan-bahan dengan klasifikasi tertentu, seperti satu merek logam tuang dengan merek lain  jenis logam tuang campuran yang sama. 2api kekerasan kurang sahih bila digunakan untuk menge&aluasi kelas bahan yang berbeda, seperti bahan logam dengan resin sintetik.

$eterandalan pengujian in &itro terhadap ketahanan abrasi adalah sesuatu yang dirangcang untuk mensimulasi sedekat mungkin jenis abrasi tertentu dimana  bahan akan digunakan secara in &i&o. %eskipun demikian, pengujian keausan

secara in &itro tidak selalu memprediksi keausan in &i&o secara akurat karena  besarnya kerumitan di bidang klinis. "engikisan email oleh keramik dan bahan

restorasi lainnya tidak di ketahui. ;amun, kekerasan suatu bahan hanyalah satu dari banyak faktor yang mempengaruhi keausan permukaan email yang berkontak dengan bahan. @aktor utama lain termasuk tekanan gigitan, frekwensi  pengunyahan, sifat abrasif makanan, komposisi cairan, perubahan temperatur, kekerasan tiap permukaan, sifat fisik bahan, dan ketidakteraturan permukaaan gigi seoerti adanya alur 'groo&e(, ceruk ' "it( atau lingir 'ridge( anatomis yang kecil. "engikisan email gigi yang berlebihan oleh mahkota keramik lawannya cenderung terjadi pada pasien dengan tekanan gigit yang kuat dan permakaan keramik yang kasar. %eskipun klinisi tidak dapat mengendalikan tekanan gigit seorang pasien, mereka dapat memoles permukaan keramik yang aus untuk mengurangi tingkat keausan email yang destruktif.

Kekentalan

Diskusi mengenai sifat fisik bahan kedokteran gigi terutama dititik  beratkan pada sifat bahan padat tersebut yang terpajan berbagai jenis tekanan

 pada temperatur ruangan atau temperatur mulut. ;amun, kebanyakan, logam-logam ini berwujud cair pada tahap-tahap tertentu dalam aplikasinya dalam  bidang kedokteran gigi. ebih jauh lagi, keberhasilan atau kegagalan dari suatu  bahan tertentu bergantung pada sifatnya dalam wujud cair sama seperti sifatnya dalam wujud padat. "roduk gipsum yang digunakan dalam pembentukan dent die, serta logam tuang adalah bahan-bahan berbentuk cairan yang menjadi struktur yang padat diluar mulut. Bahan amorf seperti malam dan resin nampaknya padat tetapi sebenarnya cairan yang didinginkan dibawah titik normal yang mengallir seperti plastik an mudah di bentuk'ire&ersibel( atau bersifat elastik're&ersible( dibawah tekanan rendah. ara-cara dimana bahan-bahan ini  berubah bentuk atau mengalir bila dipajankan pada tekanan adalah penting dalam  penggunaannya dalam kedokteran gigi. "enelitian perihal karakteristik aliran

merupakan dasar bagi ilmu reologi.

%eskipun suatu cairan tidak dapat menahan tekanan geser 'gaya geser per unit daerah geser(, kebanyakan cairan, bila dibuat bergerak, menahan gaya beban yang membuatnya bergerak. $etahanan untuk bergerak disebut &iskositas atau kekentalan dan dikendalikan oleh gaya friksi internal didalam cairan. $ekentalan adalah ukuran konsistensi suatu cairan beserta ketidakmampuannya untuk mengalir. airan dengan kekentalan tinggi mengalir lambat karena &iskositasnya yang tinggi. Bahan kedokteran gigi mempunyai kekentalan yang berbeda bila digunakan untuk penerapan klinis tertentu. "erbedaan kekentalan ini dikenal oleh asisten dokter gigi, dokter gig itu sendiri beserta siswa kedokteran gigi yang membandingkan sifat aliran semen ionomer-kaca, yang lebih kental dari semen seng fosfat, bila keduanya dicampur dengan tepat sebagai bahan perekat.

Bila suatu cairan berada berada pada ruang diantara dua lempeng metal/ maka lempeng bawah tidak dapat bergerak dan lempeng atas digerakkan dalam kecepatan 'C( tertentu, maka suatu gaya '@( diperlukan untuk mengatasi tarikan yang dihasilkan oleh friksi' &iskositas dari cairan(. 2ekanan adalah gaya per unit daerah yang terjadi dalam suatu struktur bila di aplikasikan gaya eksternal. 2ekanan yang dihasilkan menyebabkan terjadinya suatu perubahan bentuk atau tegangan yang dikalkulasikan sebagai perubahan panjang dibagi dengan panjang

awal. Bila lempeng-lempeng memiliki daerah A, tekanan geser '( dapat dirumuskan sebagai  E @1A. Besarnya tegangan geser atau besarnya perubahan  bentuk adalah 'F E C1d, dimana d adalah jarak kedua lempeng dan C adalah kecepatan cairan(. *ntuk masing-masing perbedaan nilai @, diperoleh nilai baru untuk C, dan suatu kur&a dapat diperoleh untuk menggambarkan gaya &ersus kecepatan analog dengan beban beban &ersus kur&a perpindahan yang berasal dari  pengukuran statis pada benda padat.

#uatu cairan ideal menunjukkan tekanan geser yang sebanding dengan  besarnya tegangan, dan karena itu kur&anya adalah garis lurus. #ifat seperti ini disebut newtonian. $arena kekentalan 'G( didefinisikan sebagai tekanan geser dibagi besarnya tegangan 'H1F(, suatu cairan newtonian memiliki kekentalan konstan dan menunjukkan kemiringan tekanan geser yang konstan. Ciskositas atau kekentalan diukur dalam unit %"a per detik 'centipoisec"J( dan tentu saja semakin tinggi nilainya semakin besar kental bahan tersebut. %isalnya air murni  pada suhu 74K memiliki kekentalan 6,4 c", sementara kekentalan sirup manis

kurang lebih 844.444c" dan kurang lebih sama dengan bahan cetak hidrokoloid  bersifat agar '7L6.444 c" pada temperatur 93K(. Banyak bahan kedokteran gigi menunjukkan sifat pseudoplastik. #ifat ini menunjukkan kekentalan yang semakin  berkurang dengan meningkatnya besar geseran sampai mencapai nilai yang hampir konstan. #ifat yang berlawanan dengan pseudoplastik adalah sifat dilatant. airan ini menjadi lebih kaku bila tingkat perubahan bentuk meningkat. #edangkan sifat plastik adalah sifat dari bahan yang bersifat sampai benda padat sampai nilai minimal tekanan geser tercapai. #aus tomat adalah contoh yang umum. "ukulan yang keras pada botol biasanya diperlukan untuk menghasilkan aliran yang pertama..

$ekentalan dari kebanyakan cairan meningkat cepat dengan meningkatnya temperatur. $ekentalan bergantung pada perubahan wujud sebelumnya dari cairan. #uatu jenis cairan yang menjadi kurang kental dan lebih cair dibawah tekanan, disebut tiksotropik. "asta profilaksisis gigi, plaster, semen resin, dan  beberapa bahan cetak adalah tiksotropik. #ifat tiksotropik dari bahan-bahan ini

dapat diletakkan diatas jaringan mulut, sedang pasta profilaksis tidak mengalir dari mangkuk karet sampai mangkuk berputar terhadap gigi yang akan dibersihkan. Bila bahan-bahan diaduk cepat dan kekentalannya diukur, nilai yang lebih rendah diperoleh bila dibandingkan bahan tersebut tidak diapa-apakan.

$ekentalan suatu bahan kedokteran gigi menentukan ketepatannya untuk aplikasi tertentu. #ifat kur&a tekanan geser-tegangan dapat manjadi hal yang  penting dalam menentukan cara terbaik untuk memanipulasi suatu bahan.

Struktur Dan -elak!a!i Tekanan

#etelah suatu senyawa diubah bentuk secara permanen 'deformasi plastik(, akan ada tekanan internal yang terjebak. #ebagai contoh, dalam suatu senyawa kristal, atom-atom dalam pola ruang geometrik berubah tempat, dan sistem tersebut tidak dalam keseimbangan. )al yang sama berlaku untuk struktur amorf, yaitu beberapa molekul menjadi terlalu berdekatan dan yang lain menjadi terlalu  berjauhan setelah senyawa tersebut diubah bentuknya secara permanen.

Diketahui bahwa ternyata situasi tersebut tidaklah stabil. Atom-atom yang  berpindah tidak berada dalam posisi yang seimbang. %elalui proses difusi wujud  padat yang diatur oleh energi termal, atom-atom tersebut perlaha-lahan kembali ke posisi seimbangnya. )asilnya adalah perubahan dalam bentuk dan kontur  benda padat sebagai manifestasi besar dari pengaturan kembali posisi atom atau molekul. Bahan tersebut melengkung atau distorsi. Dilepaskannya tekanan dikenal sebagai relaksasi.

$ecepatan relaksasi meningkat dengan meningkatnya temperatur. %isalnya bila suatu kawat di tekuk, kawat tersebut cenderung menjadi lurus kembali bila dipanaskan sampai temperatur tinggi. "ada temperatur kamar, relaksasi atau difusi seperti itu mungkin diabaikan. ;amun sebaliknya, ada bahan kedokteran gigi bukan kristal seperti malam, resin dan gel, yang ketika dimanipulasi dan didinginkan, kemudian dapat mengalami relaksasi atau distorsi  pada temperatur yang meningkat.

ree$ Dan Aliran

Bila suatu logam dipanaskan mendekati titik leburnya dan dipajankan  pada tekanan konstan, geseran yang dihasilkan akan meningkat sebanding dengan fungsi waktu. reep didefinisikan sebagai geseran plastik yang bergantung pada waktu dari suatu bahan dibawah muatan statis atau muatan konstan. @enomena yang berhubungan dengan kelengkungan adalah potensi perubahan bentuk dari struktur logam mahkota jembatan panjang pada temperatur pembakaran porselen di bawah pengaruh masa gigi tiruan. *ntuk ketebalan tertentu, massa mahkota tiruan yang lebih tinggi biiasanya mengalami tekanan fleksural yang lebih besar,  jadi lebih besar fleksural creepnya. Aliran logam biasanya terjadi begitu temperatur mendekati beberapa ratus derajat dari kisaran temperatur lebur. ogam yang digunakan dalam kedokteran gigi untuk restorasi tuang atau substrat untuk &inir porselen mempunyai titik lebur yang sedikit lebih tinggi dari temperatur mulut dan karenanya tidak rentan terhadap deformasi creep, kecuali bila dipanaskan hingga temperatur yang amat tinggi. "engecualian yang amat penting adalah amalgam yang digunakan dalam kedokteran gigi, yang memiliki komponen dengan titik lebur yang hanya sedikit diatas temperatur ruangan. $arena kisaran leburnya rendah, amalgam kedokteran gigi dapat mengalir  perlahan pada daerah yang di restorasi, di bawah tekanan periodik yang di  pertahankan seperti yang akan terjadi pada pasien yang mempunyai kebiasaan clenching. $arena creep menyebabkan deformasi plastik terus-menerus, proses tersebut akan merusak bahan restorasi.

Istilah lain yang hampir sinonim dengan creep adalah aliran. "erlu diingat kembali bahwa MaliranM digunakan dalam pembahasan sifat reologi dari cairan dan sekarang diterapkan pada bahan amorf, yang tidak mengherankan bila sekarang kita mempertimbangkan strukturnya. #illy "utty adalah contoh yang baik untuk substansi tersebut. Bahan tersebut patah pada tingkat regangan yang cepat, namun  bila ditempatkan sebagai suatu bulatan diatas suatu bidang datar dan dibiarkan  beberaoa waktu, bahan tersebut akan menjadi gepeng karena beratnya sendiri.

*ntuk menggambarkan reologi dari bahan amorf seperti malam, umumnya istilah yang digunakan dalam kedokteran gigi adalah MaliranM, bukan McreepM. Aliran

dari malam adalah ukuran dari kemampuannya untuk berubah bentuk di bawah muatan status yang kecil, bahkan dihubungkan dengan massanya sendiri. %eskipun aliran atau creep dapat diukur dibawah berbagai jenis tekanan, namun kompresi lebih sering di gunakan dalam pengujian bahan kedokteran gigi. #ebuah silinder dengan ukuran tertentu dipajankan terhadap tekanan kompresif tertentu untuk waktu dan temperatur tertentu. reep atau aliran diukur sebagai persentasi  pemendekan yang terjadi dalam kondisi pengujian ini. reep adalah pertimbangan  penting bagi bahan kedokteran gigi apapun, yang harus dipertahankan pada

temperatur yang mendekati titik leleh untuk periode yang diperpanjang.  /arna Dan Per!e$!i /arna

2ujuan lain dari perawatan gigi yang penting adalah merestorasi warna dan penampilan gigi asli.

ahaya adalah radiasi elektromagnetik yang dapat terdeteksi oleh mata manusia. %ata sensitif terhadap panjang gelombang lebih kurang 944 '&iolet( sampai =44nm 'merah gelap(. Intensitas cahaya yang dipantulkan dan kombinasi intensitas panjang gelombang yang ada pada pancaran cahaya menentukan sifat  penampilan 'corak, nilai, dan kroma(. Aggar suatu obyek dapat dilihat, obyek harus dapat memantulkan atau meneruskan cahaya yang diterimanya dari sumber diluar. ahaya yang ada biasanya polikromatik, yaitu beberapa campuran dari  berbagai panjang gelombang. ahaya yang ada dihamburkan atau diserap secara

selektif stsu keduanya, pada panjang gelombang tertentu.. Distribusi spektrum dan cahaya yang dipantulkan atau diteruskan menyerupai cahaya yang terlihat, meskipun panjang gelombang tertentu menjadi berkurang besarnya.

@enomena penglihatan, dan istilah tertentu, dapat digambarkan dengan mempertimbangkan respon mata manusia terhadap cahaya yang datang dari suatu obyek. ahaya dari suatu obtek yang diterima oleh mata difokuskan pada retina dan di ubah menjadi impuls syaraf yang diteruskan ke otak. #el yang berbentuk konus pada retina mata, bertanggung jawab atas penglihatan warna. #el-sel ini mempunyai intensitas yang diperlukan untuk melihat warna dan juga

menunjukkan suatu kur&a respon yang berhubungan dengan panjang gelombang cahaya yang ada.

$arena respon syaraf menyangkut penglihatan warna, maka stimulasi terus menerus dari satu warna bisa menyebabkan kelelahan warna dan  penurunananrespon mata. #inyal dari retina diproses oleh otak untuk menghasilkan persepsi warna psiko-fisiologis. Dalam pengertian ilmiah, seseorang mungkin menyamakan mata manusia dengan kolorimeter yang amat sensitif membedakan warna, yaitu suatu instrumen ilmiah yang mengukur intensitas dan panjang gelombang cahaya. %eskipun kolorometer lebih tajam dari mata manusia dalam mengukur sedikit perbedaan warna pada obyek berwarna, hal ini dapat menjadi tidak akurat bila digunakan pada permukaan kasar atau melengkung. %ata dapat membedakan antara warna yang terlihat berdampingan  pada permukaan halus atau tidak teratur, baik melengkung maupun datar.

"enggambaran &erbal warna tidak cukup akurat untuk menggambarkan  penampilan gigi. *ntuk menggambarkan secara akurat persepsi kita terhadap cahaya yang dipantulkan dari permukaan gigi atau restorasi, ada 8 &ariabel yang harus di ukur,yaitu corak, nilai dan kroma. orak, digambarkan sebagai warna dominan dari suatu obyek, misalnya merah, hijau atau biru. Ini mengacu pada  panjang gelombang dominan yang ada di distribusi spektrum. ;ilai, adalah terang atau gelap suatu warna yang dapat di ukur diluar corak. orak meningkat semakin keatas lebih putih atau terang dan menurun ke bawah semakin gelap atau hitam. #edangkan kroma, mewakili derajat kejenuhan suatu corak tertentu. #emakin tinggi kroma, warna semakin tajam. $roma tidak berdiri sendiri, tetapi selalu dihubungkan dengan corak dan nilai.

Dalam laboratorium gigi, penyesuaian warana dikerjakan dengan petunjuk warna 'shade :uide( untuk memilih warna &inir keramik, inlai atau mahkota tiruan yang akan dibuat oleh teknisi laboratorium. Dengan menggunakan contoh-contoh warna ini dokter gigi dapat menunjukkan warna yang dikehendakinya  pada teknisi yang akan membuat warna tersebut dilaboratorium.

$arena distribusi spektrum cahaya yang di pantulkan atau diteruskan melalui suatu obyek bergantung pada kandungan spektrum cahaya yang ada,

 penampilan suatu obyek amat bergantung pada sifat cahaya dimana obyek tersebut dipandang. Nbyek yang nampak berwarna sama dilihat dengan satu jenis cahaya, mungkin nampak berbeda dibawah sumber cahaya yang lain. @enomena ini disebut metamerisme.

#truktur gigi alami menyerap cahaya pada panjang gelombang yang terlalu pendek untuk dilihat dengan mata manusia. "anjang gelombang ini antar 844-944nm, disebut sebagai radiasi mendekati ultra&iolet. >nergi yang diserap oleh gigi diubah menjadi cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang, sehingga sebenarnya gigi itu sendiri sudah menjadi sumber cahaya. @enomeni ini disebut fluoresensi.

Si'at Solu%ilit0 dan Sor$tion

$elarutan dan penyerapan dilaporkan dengan 7 cara 6."resentasi berat material yang larut atau diserap

7.Berat material yang larut atau diserap per unit luas permukaan 'mismg1cm7(.

#olubilitas E kelarutan, misalnya semen !inc phosphat lebih larut dalam sali&a dari pada air suling.

Absorpsi E penyerapan cairan oleh material padat. %isalnya keseimbangan absorpsi air oleh akrilik sekitar 7 5.

Adsorpsi E konsentrasi molekul pada permukaan material padat atau cair. %isalnya Adsorpsi komponen sali&a pada permukaan struktur gigi, adsorpsi detergen pada permukaan model malam.

/etta%ilit0

"erhitungan afinitas cairan terhadap benda padat diindikasikan penyebaran setetes cairan pada permukaan benda padat.

Derajat pembasahan tergantung surface energi relatif dari benda  padat,cairan dan daya tarik intermolecular,mispembasahan basis gigi tiruan  plastik oleh sali&a, pembasahan enamel gigi oleh material pit O fissure sealants

,pembasahan material cetak elastomer oleh campuran gips<air, pembasahan model malam oleh material tanam.

 Profil tetesan cairan pada benda padat:

A. #udut kontak kecil  benda padat dengan mudah terbasahi cairan

'cairan E air  hydropilic(

B.#udut kontak lebih besar P44  pembasahan jelek 'cairan E air 

hydrophobic(

#udut kontak bisa diturunkan dengan penambahan material pembasah. %isalnya penambahan detergen ke air  menurunkan surface tension atau

surface energi.

2.#.. Si'at Termo'i!ika

Kondukti)ita! Termal

"enyaluran panas melalui senyawa padat biasa terjadi dengan bantuan konduksi. $onduksi panas terjadi melalui interaksi getaran-getaran ruang geometri dan dengan gerakan elektron serta interaksinya dengan dengan atom. $ondukti&itas termal 'Q( adalah pengukuran termofisika mengenai seberapa baik  panas disalurkan melalui suatu bahan dengan aliran konduksi. $oefisien

kondukti&itas termal adalah besarnya aliran panas dalam kalori perdetik yang melewati suatu benda berketebalan 6 cm, memiliki luas daerah 6 cm dengan  perbedaan temperatur antara permukaan tegak lurus benda dengan aliran panas

adalah 6S. %enurut hukum kedua termodinamika, aliran panas dari titik  bertemperatur lebih tinggi ke temperatur yang lebih rendah.

Bahan-bahan yang mempunyai kondukti&itas termal tinggi di sebut konduktor, sedang bahan-bahan yang memiliki kondukti&itas termal rendah di sebut isolator. *nit sistem internasional yang biasa digunakan untuk kondukti&itas termal adalah watt1meter1S$ '+mTU$TU(.

Dibandingkan dengan komposit berbasis resin yang memiliki kondukti&itas termal yang rendah, bila air dingin berkontak dengan restorasi logam, panas disalurkan lebih cepat menjauhi gigi karena kondukti&itas termalnya

lebih tinggi. "eningkatan kondukti&itas logam dibandingkan dengan resin, menyebabkan sensiti&itas pulpa lebih besar, yang mungkin dirasakan sebagai ketidaknyaman yang dapat diabaikan, sedang, ringan atau berat, tergantung pada trauma gigi sebelumnya serta respon sakit seorang pasien.

Di'u!i Termal

 ;ilai difusi termal suatu bahan mengendalikan besarnya waktu perubahan temperatur begitu suatu panas melewati suatu bahan. Besarnya dapat diukur pada saat suatu benda dengan temperatur yang tidak sama mencapai keadaan keseimbangan termal.

Rumus matematika yang menghubungkan difusi termal 'h( terhadap kondukti&itas termal adalah

Q h E V 

WXY

dimana Q kondukti&itas termal, X adalah temperatur yang bergantung  pada kapasitas panas tertentu, dan Y adalah temperatur yang bergantung pada kepadatan. Beberapa nilai-nilai difusi tipikal yang sudah dikenal diantaranya ialah emas murni sebesar 66P/ amalgam sebesar P,Z/ komposit 4,ZL/ email 4,9=/ semen seng fosfat 4,7P/ dan dentin 4,6L. [adi bagi seorang pasien yang minum air es, reduksi panas spesifik dari amalgam dan tingginya kondukti&itas termal menunjukkan bahwa difusi termal yang lebih tinggi mendukung situasi syok termal yang lebih besar daripada yang biasa terjadi jika hanya struktur gigi asli yang terkena cairan dingin.

$ondukti&itas email dan dentin yang rendah membantu mencegah syok termal dan sakit pulpa bila makanan dingin atau panas dimasukkan ke mulut. keberadaan bahan tambal dalam mulut akan mengubah situasi ini.

Koe'i!ien k!$an!i Termal

$oefisien ekspansi termal linier didefinisikan sebagai perubahan panjang  per unit panjang asal dari suatu benda bila temperatur dinaikkan 6S.

Restorasi gigi mungkin mengalami ekspansi atau kontraksi yang lebih  besar daripada gigi asli selama ada perubahan temperatur. )al ini memungkinkan

restorasi menjadi bocor atau terlepas ikatannya dari gigi.

2.#.#. Si'at *ekani!

Pengertian dan -uang "ingku$

#ifat mekanis adalah respon yang terukur, baik elastik ' re&ersibel1 dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan( dan plastis 'irre&ersibel1 tidak dapat kembali ke bentuk semula atau tidak elastik( dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan.

#ifat mekanis dibatasi oleh hukum-hukum mekanika, yaitu ilmu fisika yang berhubungan dengan tekanan dan energi serta efeknya pada benda. "embahasan lebih berkisar pada keadaan statik, bukan pada benda dinamis yang  bergerak.

Si'at mekani! utama 0ang akan di%aha! dalam kajian %erikut adalah 6. "erubahan bentuk elastik atau re&ersibel, meliputi batas kesetimbangan,

daya lenting 'resilience( dan modulus elatisitas,

7. "erubahan bentuk plastis atau ire&ersibel, seperti persentase elongasi, 8. :abungan perubahan elastik dan plastis, seperti kekakuan dan kekuatan

luluh.

 ;amun sebelum membahas sifat-sifat ini, perlu di pahami dulu konsep yang mendasarinya yaitu konsep tekanan dan regangan.

Tekanan Dan -egangan

2ekanan adalah gaya per unit daerah yang bekerja pada berjuta-juta atom atau molekul pada bidang tertentu suatu bahan.$ekuatan suatu bahan didefinisikan sebagai besar rata-rata tekanan dimana suatu bahan menunjukkan

deformasi plastis dalam jumlah tertentu atau terjadi fraktur dari beberapa contoh  bahan pengujian dengan bentuk dan ukuran yang sama.

Bila suatu gaya eksternal bekerja pada benda padat, terjadi reaksi untuk melawan gaya tadi yang besarnya setara namun arahnya berlawanan dengan gaya eksternal. :aya yang di aplikasikan di bagi dengan daerah dimana gaya tersebut  bekerja pada benda itu adalah nilai tekanan yang dihasilkan pada struktur tersebut. #uatu gaya tarik menghasilkan tekanan tarik 'tensille stress(, :aya kompresi menghasilkan tekanan kompresi, dan gaya geser menghasilkan kekuatan geser. :aya membengkokkan suatu benda dapat menghasilkan ketiga macam tekanan pada struktur tersebut, namun pada kebanyakan kasus, fraktur terjadi karena komponen tarikan. "ada keadaan ini, tekanan tarik dam tekanan kompresi adalah tekanan utama, sedangkan tekanan geser adalah kombinasi komponen terikan dan kompresi.

$apanpun terjadi tekanan, akan menyebabkan deformasi atau regangan. Regangan dapat bersifat elastik atau plastik atau kombinasi keduanya. Regangan elastik dapat kembali ke bentuk semula. Regangan tersebut hilang bila gaya di  bebaskan. Regangan plastis merupakan deformasi permanen suatu bahan yang

tidak dapat kembali ke bentuk semula bila gaya di bebaskan.

Berdasarkan arah aplikasi gaya, dapat di klasifikasikan 8 jenis tekanan. 2arikan, kompresi dan geser.

2ekanan tarik disebabkan oleh suatu beban yang cenderung meregangkan atau memperpanjang suatu benda. 2ekanan tarik selalu disertai dengan regangan tarik. Ada beberapa tekanan tarik murni pada kedokteran gigi dan komponen-komponen tekanan tarik dapat ditemukan bila struktur-struktur bersifat lentur meskipun beban kompresi di aplikasikan.

2ekanan kompresi adalah ketahanan internal suatu benda terhadap beban  bila suatu benda diletakkan dibawah beban yang cenderung menekan atau memendekkannya. #uatu tekanan kompresi biasanya disertai dengan regangan kompresi. *ntuk menghitung tekanan tarik dan tekanan kompresi, gaya yang diaplikasikan di bagi dengan potongan melintang tegak lurus dengan arah gaya.

2ekanan geser adalah gaya yang cenderung menahan pergeseran dari satu  bagian suatu benda ke yang lain. 2ekanan geser dapat juga dihasilkan dengan gerak memutar atau memilin suatu bahan. %isalnya bila suatu gaya diaplikasikan sepanjang permukaan email gigi oleh suatu instrumen berujung tajam, sejajar terhadap pertemuan antara email dan braket ortodonsi, braket tersebut bisa terlepas karena kegagalan tekanan geser dari bahan perekat resin. 2ekanan geser di hitung dengan membagi gaya dengan daerah sejajar terhadap arah gaya.

2.#.#.1 Si'at *ekani! Berda!arkan Peru%ahan la!ti!

*odulu! la!tik 3modulu! 0oung4modulu! ela!ti!ita!5

Istilah modulus elastik menggambarkan kekerasan atau kekakuan relatif dari suatu bahan yang di ukur dengan lereng miring deareh elastik dari diagram tekanan-regangan.

%odulus elastik suatu bahan adalah konstan dan tidak terpengaruh oleh  besarnya tekanan elastik atau plastis yang mengenai suatu bahan. $arenanya nilai tersebut tidak bergantung pada dapat dibengkokkannya suatu bahan, dan bukan ukuran kekuatan.

$arena modulus elastik mewakili rasio tekanan elastik terhadap regangan elastik, sebanarnya semakin rendah regangan untuk tekanan tertentu, semakin  besar nilai modulus. %odulus elastisitas dinyatakan dalam satuan gaya per unit daerah, umumnya giga newton1m':;1%( atau :igapascal ' :"a(. #ifat ini secara tidak langsung berkaitan dengan sifat mekanis lainnya.

%odulus elastis dapat diperhitungkan melalui perumusan berikut > E tekanan E H E " 1A

regangan \ ]616o > E %odulus elastik 

" E gaya atau beban yang diaplikasikan

A E "enampang melintang bahan di bawah tekanan ]6E "ertambahan panjang

 6oE "anjang awal

*odulu! 6oung Dinami!

%odulus young dapat diukur dengan metode dinamis serta tehnik statis seperti telah dibahas diatas. )al ini didasarkan karena alasan kecepatan suara melalui benda padat dapat di ukur dengan gelombang transduser ultrasonik longitudinal dan trans&ersal dengan penerima yang tepat. %etode penentuan modulus young dinamis tidak begitu rumit di bandingkan dengan uji kompresi dan uji tarik kon&ensional. 2etapi nilai tersebut seringkali lebih tinggi dibandingkan nilai yang diperoleh dari pengukuran statis.

Bila diinduksikan tekanan geser, bukan tekanan kompresi atau tarikan satu sumbu, regangan geser yang dihasilkan dapat digunakan untuk menjelaskan modulus geser suatu bahan.

,lek!i%ilita!

*ntuk restorasi dan piranti kedokteran gigi, nilai yang tinggi untuk  batasan elastik 'batas tekanan yang dapat diterima suatu bahan dimana bila tekanan di tambahkan bahan tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula ketika gaya di bebaskan( merupakan persyaratan penting bagi bahan-bahan pembuatnya, karena struktur diharapkan kembali ke bentuknya semula setalah tertekan. Biasanya modulus elastisitas yang cukup tinggi juga diharapkan karena hanya suatu deformasi kecil akan terjadi dibawah tekanan tertentu, seperti pada inlai.

%eskipun demikian, ada keadaan yang membutuhkan regangan atau deformasi yang lebih besar pada tekanan sedang atau kecil. #ebagai contoh, pada  piranti ortodonsi, sebuah pegas seringkali di bengkokkan cukup jauh dibawah  pengaruh tekanan kecil. "ada keadaan tersebut, struktur di anggap fleksibel dan mempunyai sifat fleksibilatas. @leksibilitas maksimal di definisikan sebagai regangan yang terjadi ketika bahan di tekan sampai batas kesetimbangannya.

-e!ilien

Begitu jarak antar atom meningkat, maka energi internal juga akan meningkat. #ejauh tekanan tidak melebihi batas kesetimbangannya, energi ini di sebut resilien. Atau dapat dikatakan, resilien adalah besarnya energi yang diserap oleh suatu struktur bila ditekan sampai batas kesetimbangannya.

Bila suatu restorasi gigi berubah bentuknya, bahan tersebut akan menyerap energi. Bila tekanan yang diinduksikan tidak lebih besar dibandingkan batas kesetimbangannya, dan struktur dalam mulut tidak berubah bentuk secara  permanen, hanya terjadi penyerapan energi yang berhubungan dengan deformasi

elastik.

Bila restorasi kedokteran gigi berubah bentuk selama pengunyahan, gaya kunyah bekerja pada struktur gigi, restorasi, atau keduanya dan besarnya deformasi struktur ditentukan oleh tekanan yang diinduksikan.

-a!io Poi!on

Bila suatu gaya tarik diaplikasikan pada suatu benda, benda tersebut menjadi lebih panjang dan lebih tipis. #ebaliknya gaya kompresi dapat membuat  benda lebih pendek tetapi lebih tebal. Bila suatu tekanan tarik aksial, #!, pada arah ! 'sumbu panjang &ertikal( dari suatu sistem koordinasi tegak lurus 0y! menghasilkan suatu regangan tarik elastik, dan menyertai kontraksi elastik pada arah 0 dan y '^0 dan ^y(, rasio dari ^01^! atau ^y1^! adalah sifat teknis suatu bahan yang disebut rasio poison 'n(.

Si'at Kekuatan

$ekuatan adalah tekanan yang dapat menyebabkan fraktur atau sejumlah deformasi plastis tertentu. Bila kita menggambarkan kekuatan suatu benda atau suatu bahan, kita seringkali mengacu pada tekanan puncak yang dibutuhkan supaya terjadi fraktur. $edua jenis sifat deformasi dapat dijelaskan melalui sifat kekuatan, tetapi kita harus menggunakan istilah kekuatan yang tepat untuk membedakan antara tekanan maksimal yang menyebabkan deformasi permanen dengan tekanan maksimal yang dibutuhkan untuk menyebabkan fraktur.

$ekuatan suatu bahan dapat dijelaskan dengan satu atau lebih sifat  berikut

6. Batas kesetimbangan, yaitu tekanan yang bila melebihi nilai tersebut tidak lagi seimbang dengan regangan.

7. Batas elastik, tekanan maksimal yang dapat ditahan suatu bahan sebelum bahan tersebut mengalami deformasi plastis.

8. $ekuatan luluh atau tahan tekanan, tekanan yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu regangan plastis tertentu.

9. $ekuatan tarik puncak, kekuatan geser, kekuatan kompresi dan tekanan fleksural, masing-masing adalah ukuran tekanan yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan.

2.#.#.2 Si'at *ekanik 6ang "ain 1. Kekera!an

$ekerasan di definisikan sebagai banyaknya energi deformasi elastik atau  plastis yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan dan merupakan ukuran

dari ketahanan terhadap fraktur. 2. ,raktur Kekera!an

@raktur kekerasan adalah suatu sifat mekanik yang menggambarkan ketahanan suatu bahan rapuh terhadap penyebaran goresan dibawah tekanan yang diaplikasikan.

. Kera$uhan

$erapuhan adalah ketidakmampuan relatif dari suatu bahan untuk menahan deformasi plastik sebelum bahan tersebut menjadi patah.

#. Kelenturan dan kemam$uan tem$a

$elenturan menunjukkan kemampuan suatu bahan untuk menahan deformasi permanen yang cukup besar dibawah beban tarik tanpa menjadi pecah.

$emampuan tempa adalah kemampuan bahan untuk menahan deformasi  permanen tanpa pecah dibawah beban kompresi, seperti pada menumbuk atau

Ada tiga metode umum untuk mengukur kelenturan 6. "ersentase pemanjangan setelah patah

7. "enurunan daerah pada ujung regio fraktur  8. *ji tekuk dingin

7. Si'at lektri!

al&anism adalah adanya arus elektrik yang dapat dirasakan  penderita."enderita merasa ngilu atau terasa logam disebabkan karena ada logam  jenis berbeda dalam mulut dan sali&a berfungsi sebagai elektrolit 'mengandung

ion(.

%isalnya mahkota sementara aluminium dalam sali&a memiliki potensial elektroda <6,88 &olts.

%ahkota emas potensial elektroda -6,8Z &olts .$etika kedua restorasi  bersentuhan,aliran arus listrik yang disebabkan perbedaan potensial 7,ZP

menyebabkan penderita merasa ngilu atau terasa logam. Koro!i adalah $elarutan logam dan mulut

Adanya aksi gul&anism karena ada restorasi logam jenis berbeda dalam mulut menyebabkan material logam larut dalam sali&a,restorasi jadi kasar dan  berlubang

arnis adalah korosi, dimana reaksi permukaan logam dalam mulut disebabkan komponen sali&a atau makanan, misalnya tumpatan amalgam  bereaksi dengan sulfid dan klorid dalam mulut.

Amalgam yang sudah diproses sejalan dengan waktu menjadi buram dan  berubah warna.

2.#.7. Si'at Biokom$ati%ilita!

Istilah biokompatibilitas didefinisikan sebagai selaras dengan kehidupan dan tidak memiliki efek toksik atau efek merugikan pada fungsi biologis. #ecara umum biokompatibilitas diukur berdasarkan sitoksisitas setempat ' seperti respon  pulpa dan mukosa(, respon sistemik, kemampuan menimbulkan alergi dan

karsinogen.

Berdasarkan kriteria ini, persyaratan untuk sifat biokompatibilitas bahan- bahan kedokteran gigi mencakup hal berikut

6. Bahan tersebut tidak boleh membahayakan pulpa dan jaringan lunak.

7. Bahan tersebut tidak boleh mengandung substansi toksik yang larut dalam air yang dapat dilepaskan dan diserap ke dalam sistem sirkulasi sehingga menyebabkan respon toksik sistemik 

8. Bahan tersebut harus bebas dari bahan berpotensi menimbulkan sensitifitas yang dapt menyebabkan suatu respon alergi.

9. Bahan tersebut harus tidak mempunyai potensi karsinogen.

2.#.8 Si'at !teti!

#elain pertimbangan terhadap sifat-sifat yang telah di bahas sebelumnya, dalam pemilihan bahan-bahan kedokteran gigi juga penting untuk mempertimbangkan sisi estetis suatu bahan. )al ini disebabkan karena peran dokter gigi sebagai tenaga kesehatan saat ini berubah secara perlahan seiring dengan perubahan !aman. Dokter gigi tidak hanya dituntut untuk mengobati, akan tetapi juga melayani kebutuhan klien untuk dapat tampil dengan keadaan gigi yang lebih indah.

#ampai saat ini bahan kedokteran gigi estetik terus disempurnakan untuk memenuhi kriteria sewarna dengan gigi asli, kuat, tidak mudah berubah warna dan mudah dalam pemakaiannya.

2.7 tika Pemilihan Biomaterial 2.7.1 Pertim%angan ti!

#eiring meningkatnya kesadaran publik akan ketersediaan estetika dental yang baik, operator bisa ditempatkan dalam situasi dimana keuntungan-keuntungan prosedur estetik harus ditekankan terhadap kerugian potensialnya dan kegagalan potensial atau berkurangnya daya tahan. %isalnya, karakteristik  pemakaian sebab bahan yang diletakkan pada permukaan yang menahan beban  pada gigi posterior harus dinilai secara hati-hati.

Banyak prosedur estetika menggunakan teknik-teknik yang tidak menjalani percobaan klinis jangka panjang, dan para pasien harus sadar akan  persoalan ini. $egagalan untuk memberitahu pasien bisa menimbulkan dampak hokum yang merugikan. Disamping itu, Nperator harus sadar akan kemungkinan kerusakan iatrogenik pada pergigian.

2.7.2 Pertim%angan konomi!

%enurut dental profesional, need adalah penetapan kuantitas perawatan secara professional yang wajib diterima atau pemeliharaan kesehatan secara optimal pada pasien tertentu. %erasa need 'ingin( adalah perasaan bahwa seseorang membutuhkan kuantitas perawatan menurut persepsi dirinya sendiri, dokter gigi ataupun dental profesional. ;eed dapat dibagi menjadi percei&ed need dan e&aluated need. "ercei&ed need diartikan sebagai kebutuhan terhadap kuantitas perawatan menurut persepsi indi&idu. >&aluated need adalah kebutuhan terhadap kuantitas perawatan yang ditentukan melalui pemeriksaan dokter gigi.  ;eed dalam perawatan dental dapat diukur dan ditandai dengan beberapa cara dan

need dalam dental ser&ice banyak disalahartikan dengan demand untuk  perawatan. #eseorang dapat menyadari need tetapi tidak memiliki demand untuk  perawatan, atau seseorang tidak memiliki kemampuan untuk mendapatkan dental

ser&ice untuk memenuhi need.

Demand adalah kerelaan atau kemampuan diri untuk mencari, menggunakan dan melakukan pembayaran untuk mendapatkan pelayanan, terkadang demand dibagi lagi menjadi potencial demand. "otencial demand

diartikan sebagai keinginan pasien terhadap perawatan maloklusi dan memiliki  biaya untuk memenuhi keinginan tersebut.

Dengan pertimbangan ini,seorang dokter gigi harus mampu mengambil  pilihan tengah yang paling bijaksana untuk menentukan jenis material yang akan diaplikasikan kepada pasien sesuai dengan kekuatan ekonominya tanpa mengabaikan tujuan uatama perawatan.

2.8 Pemilihan Bahan 4 Biomaterial Kedokteran Gigi

Dalam memilih material kedokteran gigi, harus dipertimbangkan syarat-syarat sebagai berikut

6. >fek %aterial 2erhadap ingkungan

%isalnya apabila amalgam menguap, uap yang dikeluarkan adalah uap merkuri yang beracun. ontoh yang lain adalah debu alginat yang mengandung "b '2imbal(.

7. #ifat "ermukaan _ang Berhadapan Antara %aterial #intetis Dan [aringan %ulut.

%isalnya sifat enamel dan dentin untuk perlekatan restorasi gigi.

8. >fek ingkungan %ulut 2erhadap %aterial

#ifat $imia tidak larut dalam sali&a, tidak tarmis dan korosi.

#ifat %ekanik strength, rigidity, hardnes, dan abrasion resistance yang cukup.

9. "ertimbangan >stetik 

- >fek estetik baik translusen 'menyebar sinar(

- +arna material ditentukan pabrik  pilih dengan shade guide   gigi  palsu, porselen, tumpatan anterior 

- %aterial transluen tampak lebih muda daripada opa`ue 'menyerap1absorbsi sinar(

3. #ifat @isik ain

2ermasuk density dan termal serta sifat-sifat fisik yang telah dijelaskan diatas.