Chemnitz adalah salah satu dari 3 kota terbesar di Sachsen, Jerman. Dikenal juga sebagai Kota Karl Marx. Makanya ada satu tempat yang bisa dikunjungi disini yaitu patung kepala Karl Marx. Sejujurnya sih belum pernah niat banget ngelilingin Chemnitz hehe. Jangan ngebayangin kota ini serupa dengan Berlin atau kota-kota lainnya di Jerman. Nama Chemnitz aja baru pertama kali di denger kan ya? Hihihi. Karena kotanya memang ga terlalu besar dan penduduknya ga padat. Sedikit anak mudanya dan banyak sekali kakek dan neneknya.. hhmm.

Transportasi 

Transportasi yang dipakai disini ada tram, bus, dan straßenbahn. Kalau mahasiswa disini biasanya punya kartu mahasiswa yang bisa digunakan untuk naik transportasi disini gratis. Special untuk mahasiswa Chemnitz, kartu ‘sakti’ itu bisa digunain sampai keliling Sachen seperti dikota Leipzig, dan Dresden. Tapi untuk tiket hariannya diluar Chemnitz ga berlaku. Uniknya disini juga ada tiket Eizenfahrt yang bisa dibeli untuk pemakaian tram dan bus selama sejam setelah pembeliannya. Harganya 2,2 Euro. Ada juga tiket Tageskarte 4,4 Euro untuk seharian. Makanya kalau mau kelilingin kota ini bisa beli tiket Tageskarte. Oia kalau jalan2 nya keroyokan alias banyakan, bisa dapet harga tiket itu lebih murah. Beli tiketnya bisa di dalam tram, atau di supir bus.

Makanan

Sebagai kota yang termasuk dalam benua Eropa, makanan yang banyak banget dan mudah ditemuin disini pastinya kayak roti, keju, susu, pasta, dan salad. Sampai sering kerabat di Indonesia nanya, “Thif, disana makan roti ya?” “Thif, disana ada nasi?” iya makan roti. Disini ada nasi. Tetep sih lidah mah Indonesia poenya. Hehe. Jadi makanan pokok kami disini tetep nasi. Cuman kalau mau beli nasi yang mirip Indonesia, lebih mahal. Jadi kami beli nasi yang ga kering banget kayak buat nasi goreng, tpi juga ga se pulen yang biasanya. Kami sampai skrg belum pernah beli beras yang kilo-an gitu. Sebenernya ada kayaknya, cuman belum ketemu yang tempat belanjanya deket dari asrama. Jadinya beli yang kardusan. Isinya udah dipisah per plastic yang ada bolong-bolong nya 4 buah. Masaknya bisa di rebus atau di gunting plastiknya buat dimasak di rice cooker. Dengan packaging yang di plastik gini juga akhirnya bisa buat lontong. 

Kalau soal daging halal, ada beberapa toko daging yang memang ngejual ayam dan daging halal. Kalau di Mart seperti Edeka, Penny, Netto (disini banyak cabangnya) kami paling kalau mau beli daging ayam yang merk nya Wiesenholf karena udah jelas ada label halal nya. Ikan sih semua aman ya. Trus.. banyak banget daging babi dalam berbagai bentuk. Banyaknya sih jadi kayak sosis. Disini sering nyebutnya salami. Walaupun ada juga salami yang katanya ga cuma dari daging babi. Oia yang suka sosis kayak saya, disini sosis kebanyakan ga aman untuk dikonsumsi orang muslim ya. Jadinya, kalau ga setok dari keberangkatan, mungkin bisa dibawa atau titip orang Indo yang lagi pulang. Hehe. 

Di Eropa surganya roti. Dari roti gandum, roti sandwich, roti butter, roti olahan dengan berbagai macam isi banyak banget dan harganya murah (kami selalu membandingkan sama harga di Sendai ya). 1 tumpuk roti isi 20 slice, harganya 0,85 Euro. Jadi roti macam ini biasanya selalu ada di rumah buat iseng nyemil. Hehe. Secara umum bahan2 masakan ada semua sih. Kalau mau masak masakan asia, biasanya beli di toko asia di Zentrum. Tahu tempe juga adanya disana aja. Kalau bahan2 yang belum saya temuin selama kurang lbh 2 bulan ini kayak labu siam, kencur, dan bebrapa yang lain. Jadi kalau ada yang mau stay lama disini, mgkin bisa bawa bumbu bubuk sendiri dari rumah. Karena bisa jadi ada disini bahannya tapi ga seenak yang di Indo kayak misalnya kecap -.-

Ada satu yang unik disini menurut saya yaitu... (Part 2)

Satu kebiasaan baru yang seru menurut saya selama awal-awal di Sendai adalah bawa sejadah di dalam tas. Sewaktu pergi ke kota misalnya dan masuk waktu sholat, kami cari spot tempat yang agak sepi untuk beberapa menit sholat ditempat. Lalu lanjutin lagi urusan kepergiannya. Pertama kali saya liat suami nyantai banget ngajak sholat di samping restoran. Memang agak mojok sih tempatnya. Tapi dibelakang dan samping tempat itu, pejalan kaki bisa sangat mudah liat kita ibadah. Liat yang berhijab juga jarang bangeet. Sekali liat di stasiun, rasanya kegirangan sendiri. Senyum-senyum sendiri. Ini asli, girangnya ngeliat sesama muslimah di jalan lebih besar dari rasa girangnya saya waktu pertama kali mendarat di Jepang. Ya Allah… begini ternyata rasanya tinggal di negara minoritas. Oh iya, mungkin karena saya pendatang baru, jadi peka aja kalau ada yang ngeliatin pas lagi jalan. Berasa… artis (?) *lah. Haha. Tapi setelah tinggal di Jerman nanti, ternyata ujian jadi orang minoritas di Sendai belum ada apa-apanya lebih dari di Jerman.

Saya punya waktu kurang lebih sebulan untuk dapet visa ke Jerman. Rasa-rasanya ga mungkin karena sewaktu masa-masa persiapan menikah udah sempet telpon kedutaan Jerman, cari-cari info dan hasilnya makan banyak waktu berbulan-bulan. Orang tua juga udah nyari tau gimana cari cara cepetnya. Pergi ke Jepang pun, buat saya ada kemungkinan untuk pulang lagi ke Indo dan LDR-an dengan suami yang visa Jermannya sudah jelas bisa selesai sebelum keberangkatan. Bismillah… usaha dari berhubungan dengan pihak kedutaan Jerman di Jepang berbuah hasil. Berkat doa dari orang tua kami pastinya, Allah mempermudah prosesnya. Alhamdulillah H-sekian hari keberangkatan visa saya keluar dari kedutaan Jerman di Jepang. Ga nyangka sebenernya. Makin percaya, rezeki kita gakan ketuker sama orang lain kalau Allah udah garisiinnya begitu. Pun kalau saya balik dulu ke Indo sambil urus visa disana, ga masalah. Allah tau yang terbaik. Percaya aja sama Allah..

31 Januari 2017, pertama kalinya injek kaki di tanah Eropa. Di kota Chemnitz, Jerman tepatnya. Jadi inget, waktu kami persiapan kesini, Abi di depok kirim berita via Whatsapp bahwa Eropa sedang musim dingin ekstrim. Saking dinginnya sampai-sampai ada hewan Berang yang mati kedinginan. Duh, makin aja pikirannya udah yang ngga-ngga. Segitu dinginnya kah? Saat itu kami datang disambut salju lebat. Langit putih bersih. Di jalan salju bisa setinggi 5cm lebih. Bersyukurnya lagi adalah ternyata suhunya ga sedingin di Sendai walaupun temperaturnya lebih rendah. Pernah waktu itu 2 derajat di Chemnitz, rasanya kayak 9 derajat di Sendai mungkin. Kalau kata suami karena di Chemnitz udaranya lebih lembap, sedangkan di Sendai lebih kering. Ini dia, tiba-tiba saya sadar.. bahwa Allah tau saya belum kuat suhu dingin makanya dikirim dulu di Sendai. Ngerasain kerasnya suhu dingin yang nusuk kulit. Di Chemnitz malah kulit kering-kering sembuh total. MasyaaAllah..

Ada hal lain yang buat saya cukup merasa terintimidasi saat baru sampai di Jerman yaitu tatapan orang-orang di sepanjang kami datang sampai saat ini.. (?) Sewaktu di bandara, saat mau passport control, bapak-bapak yang nge-cek saya dan suami lamaaaaaa banget nge lolosinnya. Raut wajahnya udah deh, rasanya kayak kami punya catatan criminal. Kami diem aja, banyak dzkir.. agak mikir kalau tau-tau kami berdua ga diizinin masuk atau ga lolos cek paspor gimana. Alhamdulillah atas izin Allah saya lolos duluan, dan suami menyusul karena mesti nunjukkin dokumen terkait urusannya di Chemnitz . Baru aja masuk ‘gerbang pertama’ di Eropa. Perasaan masih harap-harap cemas gimana nanti tinggal disini berbulan-bulan? Belum cukup disitu, pas keluar dari area bagasi, ternyata lebih banyak lagi pasang mata yang ngeliat kami agak aneh. Saya makin banyak diam. Mau cepat-cepat ke tempat istirahat, padahal posisi saat itu ga mungkin kami cepet-cepet pergi karena gatau mesti pergi kemana dan arah mana. No wifi connection yang kami temuin saat itu. Yang tadinya janjian sama Mba2 Indo, gatau lagi mesti kontak via apa.. kebayang kah seberapa sepi & mininya bandara ini? Hehe. Pas itu, waktu sholat dzhur udah masuk. Mau keluar bandara, gatau mau pergi kearah mana. Alhasil kami sholat di bandara. Dimana? Di chapel (tempat ibadah ummat kristiani) yang disediain bandara mini ini. Karena kosong, kami masuk untuk sholat sekalian bawa koper2 supaya aman. Alhamdulillah gada yang cegah atau ngusir pas lagi sholat.. :)

Cukup banyak yang kami alami sampai akhirnya bisa tinggal di asrama kampus. Semua itu ga lain karena banyaknya bantuan dari orang-orang Indonesia yang sedang study di wilayah Chemnitz. Kalau di flashback kejadian setelah sholat di bandara itu, ga sengaja akhirnya ketemu Mba2 Indo yang ternyata udah nungguin & khawatir sama kami, naik tram sambil bawa 4 koper ini, ngobrolin soal permasalahan pengungsi yang ternyata (mungkin salah satunya) ngebuat warga Chemnitz ga suka dengan yang berhijab, dorong-dorong koper ditengah-tengah timbunan salju di sore hari yang udah gelap, urus registrasi residence, dan banyak hal lainnya. Allah tetep Maha Baik. Dia mau kami lebih kuat untuk hadepin kehidupan setelah ini dengan berbagai ujian baru. Tinggal bagaimana kita lihat dari katacama hikmahnya, bahwa semuanya terjadi pasti karena ada sesuatu. Pesan. Entah besok atau tahun depan kami akan lalui scenario hidup yang seperti apa. Kami sadar, yang paling patut di sandarkan cuma ke Allah aja. He is The Best Planner, indeed.. 

Manusia umumnya banyak menyerencanakan hidupnya dalam garis yang ideal. Mau berkarir nya disini. Planning nikah tahun sekian. Punya barang impian tahun ini dan banyak lagi. Ga salah, toh namanya juga rencana. Ya semaunya di impiin, kemudian direalisasikan lewat usaha-usaha. Tapi nih ya, ga jarang juga planning yang udah ketulis ternyata ga sesuai garisnya dan garis-Nya. Ujung-ujungnya ga kesampean. Pas di telisik bukan karena kita nya yang kurang giat usaha, tapi ternyata ada rencana-Nya yang jauh lebih baik. Belajar dari diri sendiri… sewaktu SMA punya impian keliling dunia. Banyak negara ikutan ditulis di mading kamar kala itu. Jepang, korea, Mekkah, sampai New Zealand juga ditulis. Tiap liat mading di kamar, hati udah nerawang kalau emang kaki ini bisa napak di negara-negara tersebut.

Sewaktu kuliah, niat dan mimpi bisa keluar negeri makin kuat. Mau tinggal diluar negeri dan ‘ngisi’ pengajian TKW atau Tenaga Kerja Wanita diluar negeri. Ngimpiin aja dulu, padahal ga punya gambaran apa-apa soal kondisi TKW atau Trainee diluar selain yang saya tau dari berita di TV. Tapi saya sangat sadari kalau saya ga banyak usaha untuk ngejar itu. Banyak berkutat di organisasi kampus yang akhirnya menimbun impian-impian itu dalam tumpukan-tumpukan deadline lain yang ga kunjung selesai. Dan sampai ada di satu titik. Saya gamau muluk-muluk. Salah banget sih ini kalau dipikir-pikir. Gada yang salah dari menggariskan impian setinggi langit atau seluas samudra. Wong yang punya langit dan samudra itu Allah. Jadi ngarep aja sama Yang Punya.

Satu bulan setelah wisuda S1 saya bulan November 2016. Saya menikah di bulan Desember 2016. 6 hari setelah pernikahan langsung dibawa ke Sendai, Jepang. Sebulan setelahnya diajak ke Chemnitz, Jerman. There must be something! Impian-impian itu ternyata ga tertimbun. Kalau udah di lafadzkan di penghujung doa. Mereka kemudian melangit dan menggantung disana. Semuanya didengar sama Sang Pemilik Hati. Allah tau banget saya ‘pernah’ mau ngerasain tinggal di luar negeri. Bab-bab hidup setelah menikah ini yang kemudian saya sangat sadari bahwa Allah adalah yang paling tau kelemahan saya kemudian membuat sebaik-baik rencana.

Alhamdulillah tanggal 2 Januari, saya lihat langsung wujud negeri sakura. MasyaaAllah, bukannya saya ngerasa sangat sangat sangat antusias. Tapi sampai saya ada di Jepang waktu itu, hati saya kalem-kalem aja. Berasa ga diluar negeri. Tenang… banyak diem ngeliatin perubahan kondisi yang saya liat antara Indonesia dan Jepang. Intinya, saya banyak belajar & observasi. Mungkin karena niat awal dateng ke Jepang bukan liburan tapi menetap, jadi kaki ga jingkrak-jingkarakan dan mulut ga menganga liat indahnya dan damainya negara satu ini.. hehehe (ga gitu juga ya saking senengnya) Alhamdulillah wa syukurillah, dari kondisi hati & mental yang begitu santainya. Deadline buat residence card, visa dll untuk ke Jerman sebulan setelahnya ga diganggu sama luapan hati yang ga sabar untuk jalan-jalan di Jepang. Bahasa lainnya sih honeymoon *ehem. Saat itu di Sendai dingin pake ‘banget’. Apa kulit saya yang tropis banget ya. Kulit pada ngering dan luka-luka. Disatu sisi bersyukur banget bisa liat salju pertama kalinya. Disisi lainnya saya mesti sabaaar banget buat ngelawan suhu sedingin itu dengan kulit yang pecah-pecah.

Pemandangan dari balkon apato.

Satu kebiasaan baru yang seru menurut saya selama awal-awal di Sendai adalah... (PART 2)

Repost dari Tanaka Shuji Lab's student blog.

Guten tag aus Deutschland!

Although I am in Germany, this time I would like to write about another thing, that is my experience in collaborating with another laboratory in Tohoku University.

Since April 2016, I am enrolled as a student of the Inter-Graduate School Doctoral Degree Program on Science for Global Safety (G-Safety), Leading Graduate School Program. This program requires me and the other enrolled students to perform a project with the other laboratory, which is called Convergence Laboratory Training (C-Lab). The project can also actually be found in Mechanical Engineering division under the title of Frontier of Mechanical Engineering (機械工学フロンティア). In this project, I actually joined 2 programs, but I will report only one here, with relation to our laboratory.

I joined a project with Miura Laboratory’s students. We started the project in May 2016 by discussing about what we will do. Compared to Miura Lab, our laboratory is very strong in sample fabrication, because to make a single MEMS (or even to demonstrate a single packaging technology), we need to undergo a long fabrication process, which consists of various processes. And often we found some failure in our process which makes us have to redo the processes. This trial and error process taught us how the real micro-fabrication process is.

On the other hand, compared to our lab, Miura Lab is very strong in the evaluation technology for materials. Their typical research is to deposit a material using a specific technology, and evaluate various properties in correspondence with different deposition parameters. Every student in Miura Lab masters an evaluation technology deeply.

We finally decided to study the property of electroplated gold (Au), since gold has never been studied in Miura Lab, and used it as a material for MEMS packaging in my research. Then we evaluate it using the specialties of each 4 Miura Lab’s student.

This was a good collaboration since I have no any basic about the evaluation technology for thin-film properties before (which they are very strong). And they didn’t know anything about Au electroplating. So all of us learn a lot from this project.

So after doing Au electroplating and apply some annealing variation, we evaluated the film using nano-indentation test, electron backscatter diffraction (EBSD) and micro-tensile test. I learned from the basics of these evaluation methods and see the real experiments. I performed the real experiments only for the EBSD.

Nano-indentation test and EBSD are conventional technologies, which is actually used by almost all materials researcher. Nano-indentation test is used to measure the Young’s modulus and hardness of a thin film and EBSD is used to evaluate the crystal orientation and size on a surface of a material. However, the micro-tensile test is a novel technology. It is used to evaluate the strength of grain or grain boundary. In my opinion, although the principle does not looks so complicated, the fabrication of the test sample is very difficult. Everything is put inside a focused ion beam (FIB) machine and patterned using ion beams. Quite unbelievable. Even the test itself is done inside the FIB machine and takes around 1 full day for 1 sample making until the test (all inside the same FIB machine), regardless it is successful or not.

Finally I used some of the knowledge obtained from this training for my research. That is using EBSD to analyze the grain boundary of the surface resulted by the fly-cutting process, and presented the result in an international workshop.

The international workshop is titled the 2nd USTB-TU Joint Workshop on Advanced Materials and Manufacture, held at the University of Science and Technology Beijing (USTB), China, on 21-24 February 2017. It is a joint workshop by the Fracture and Reliability Research Institute of Tohoku University and the Collaborative Innovation Center of Steel Technology of the USTB. The workshop is done for both fostering the collaboration between 2 institutes, as well as to give students an opportunity to practice giving presentation in an international environment. Each student was given a slot for oral presentation as well as poster session. Maybe it is also good to have such kind of joint workshop in our lab for practice. In this workshop, I was surprised that the students from Miura Lab are B4 students. They have been given such good opportunity from a very young age.

For me, it was a practice in giving presentation to people from different background and research interest. As you may guess from the title of the workshop, the main interest of the people there is the materials and manufacturing technologies. I think there were only a few people in the workshop who has ever heard about the term “MEMS” before. So I need to somehow modify my talk. And I also learned a lot about evaluation technologies for material properties.

Here I would like to share some photos:

A typical road on a typical day in Beijing. The sky in Beijing is not blue due to the high amount of pollution mainly from industries and transportation. Let us protect our environment!

But fortunately the sky was blue during the day for excursion! As one of the destination, we visited the Palace Museum. Chinese students must know who this guy in the photo is!

The roof of the temple is very artistic!

Before ending this post, I would like to thank the G-Safety program, which made this collaboration possible. I would also acknowledge Tanaka-sensei and Hirano-sensei for their guidance in my research. Also thanks to Kaneko-san for introducing me to this G-Safety program. Then the last but not the least, I would like to thank Miura-sensei and his lab members who have provided me the opportunity to learn something new.

And finally I would like to close this post with a quote:

- Prof. Jean-Pierre Sauvage
(Nobel Laureate in Chemistry 2016)
at the Nobel Prize Dialogue Tokyo 2017: The Future of Intelligence

Tahukah kalian apa itu MEMS? Benda ini banyak tertanam di berbagai perangkat yang biasa kita gunakan loh. Yuk, kita gali lebih jauh tentang MEMS ini!

MEMS adalah singkatan dari Micro Electro Mechanical Systems. Istilah ini secara resmi pertama kali dikenalkan oleh Prof. Stephen C. Jacobsen (1940-2016) di the University of Utah dalam sebuah proposal yang ditulisnya untuk DARPA (lembaga riset di Departemen Pertahanan Amerika Serikat) pada tahun 1986 dan dijelaskan oleh Prof. Roger T. Howe di Stanford University pada 1989 untuk mendeskripsikan komponen mekanik, seperti pegas atau membran yang bergerak, yang dibuat pada skala mikrometer. Selain itu, MEMS juga dibuat bukan dengan teknologi yang umum di dunia permesinan seperti mesin bubut atau mesin penggiling, melainkan dengan teknologi semikonduktor yang biasanya digunakan untuk membuat komponen mikroelektronik, disebut juga teknologi mikro-fabrikasi. Di Jepang, MEMS sering juga disebut micromachines, dan di Eropa disebut juga Microsystems Technology (MST).

Lalu, apa sebenarnya MEMS itu? Tahukah kalian, apakah yang menghubungkan inkjet printer, proyektor, Nintendo Wii, chip sekali pakai untuk analisa kesehatan dan sensor kecelakaan untuk mengeluarkan airbag di mobil-mobil? Alat-alat itu semuanya menggunakan MEMS loh! Lalu, apa sebenarnya MEMS itu?

Ada sebuah definisi sederhana, yaitu, “Mikro-fabrikasi menghasilkan MEMS”. Dari definisi ini, MEMS dan komponen mikroelektronik yang biasa menjadi bias karena sebenarnya proses fabrikasi mereka hampir sama, yaitu menggunakan teknologi mikro-fabrikasi ini. Akan tetapi, ada satu karakteristik yang membedakan MEMS dengan komponen mikroelektronik biasa. Komponen mikroelektronik biasanya hanya terbuat dari sirkuit-sirkuit yang disusun secara linear, kemudian dipadatkan dan dibuat bertingkat-tingkat menjadi struktur 3 dimensi. Sedangkan struktur MEMS biasanya pada dasarnya memang tersusun dari lubang-lubang, rongga, membran dan balok-balok yang lebih mirip dengan komponen mesin/mekanis yang biasa kita temui.

Apa perbedaan cara pembuatan MEMS dengan sistem mekanis biasa? Sistem mekanis biasanya dibuat dengan pendekatan bottom-up, yaitu dimulai dari komponen-komponen yang lebih kecil, kemudian disusun sehingga menjadi suatu sistem yang lebih rumit. Sementara dalam pembuatan MEMS dengan teknologi mikro-fabrikasi, pendekatan yang dilakukan adalah pendekatan top-down. Artinya, MEMS dibuat pertama dalam skala besar, kemudian terakhir dipotong-potong menjadi banyak MEMS yang berukuran kecil, ukurannya yang sebenarnya. Untuk lebih ringkasnya, silakan lihat ilustrasi perbedaan proses fabrikasi MEMS dan mesin biasa berikut ini.

Pada dasarnya, MEMS dan komponen mikroelektronik lainnya sama-sama terbuat dari bahan dasar silikon. Oleh karena itu, proses pembuatan yang sama bisa digunakan untuk keduanya. Namun untuk pembuatan MEMS, teknologi mikro-fabrikasi perlu dikembangkan lebih lanjut agar mampu memproduksi struktur-struktur yang lebih dalam. Sehingga proses yang selama ini belum pernah dipakai untuk pembuatan komponen mikroelektronik juga perlu dikembangkan untuk membuat struktur 3 dimensi yang menyerupai mesin ini. Belakangan ini, MEMS dengan bahan dasar polimer, kaca, berlian dan logam juga mulai dikembangkan.

MEMS memang mempunyai kemiripan dengan komponen mikroelektronik biasa, dan inilah yang memungkinkan penggunaan MEMS dan mikroelektronik dalam waktu yang bersamaan. Namun perbedaannya juga ada, yang membuat para desainer dan peneliti MEMS harus menguasai ilmu elektronik, mesin, kimia dan material di saat yang bersamaan. Pada tingkatan sistem, MEMS biasanya dimanfaatkan sebagai sensor atau aktuator, sebagai jembatan yang menghubungkan antara dunia kita dengan dunia elektronik.

Untuk pengembangan MEMS, dibutuhkan dana dan usaha yang tidak sedikit. Mulai dari untuk mengembangkan teknologi pembuatannya dari teknologi mikroelektronik biasa, pengujian material, hingga di tingkat sistem untuk sinkronisasi dengan alat-alat elektronik yang sudah ada. Akan tetapi, ada banyak keuntungan yang kita dapat dengan menggunakan MEMS ini. Mari kita bahas beberapa diantaranya.

Keuntungan pertama adalah dengan teknologi MEMS, kita bisa memperkecil benda-benda yang kita punya sekarang, atau biasa disebut dengan miniaturisasi. Sebagai contoh adalah dalam pembuatan giroskop sebagai sensor posisi, yaitu untuk menentukan posisi suatu benda dalam kerangka lebih besar. Sebelum adanya teknologi MEMS, giroskop biasa dibuat dalam ukuran sekitar 1000 cm3. Dengan adanya teknologi MEMS dan mikro-fabrikasi, giroskop dengan ukuran total sekitar 0.5 cm3 bisa direalisasikan.

Sejauh ini, miniaturisasi adalah kunci mengapa teknologi MEMS terus berkembang hingga hari ini. Dengan memperkecil ukuran, kita bisa mengurangi penggunaan material untuk membuat sesuatu dengan fungsi yang sama. Selain itu, ukurannya yang kecil juga membuat MEMS ini bisa dibuat dalam jumlah yang banyak sekaligus. Pengurangan pemakaian material dan fabrikasi dalam jumlah banyak adalah kunci yang membuat biaya pembuatan MEMS menjadi lebih murah.

Memperkecil ukuran dan massa dari sebuah sensor, bisa juga memperluas kegunaan dari sensor tersebut. Sebagai hasilnya, MEMS yang lebih murah dan bisa digunakan untuk berbagai aplikasi menjadi sesuatu yang sangat bersaing di pasaran dibandingkan sensor-sensor terdahulu yang ukurannya besar dan harga satuannya lebih mahal. Mari kita ambil akselerometer, sensor percepatan, sebagai contoh. Pada awalnya, dan sampai sekarang, MEMS akselerometer digunakan sebagai sensor kecelakaan, yang bila percepatan di atas ambang batas terdeteksi, maka mobil akan mengeluarkan airbag demi keamanan pengendara. Dan sekarang,MEMS akselerometer sudah banyak digunakan di smartphone, dan bahkan di dalam konsol remote control Nintendo Wii.

Selain itu, manfaat lain yang didapat adalah pada skala mikrometer, ada banyak fenomena yang bisa terjadi, yang biasanya tidak terjadi pada skala makro. Misalnya pada biochip untuk mendeteksi kandungan suatu zat, biasanya medan listrik digunakan untuk memompa reaktan keluar dari chip tersebut. Efek ini dinamakan efek elektro-osmotik yang bekerja dengan adanya gaya pada channel berukuran mikro yang ada pada chip tersebut. Fenomena yang sama sulit direalisasikan pada pipa yang berukuran besar.

Miniaturisasi memang membawa berbagai keuntungan dan menjadi penggerak utama dalam perkembangan MEMS. Namun terkadang miniaturisasi saja tidak bisa serta-merta menghasilkan sesuatu yang baru. Jika sebuah sensor atau aktuator dirasa sudah cukup kecil, cukup bagus dan cukup murah, mungkin perkembangan MEMS bisa dicukupkan. Tapi keuntungan MEMS ternyata tidak hanya di level kecil itu saja, banyak juga keuntungannya ketika kita membawanya ke skala sistem yang lebih besar.

Sebagai keuntungan MEMS dalam tingkatan sistem adalah dengan teknologi MEMS ini, yaitu dengan membuat berbagai hal menjadi lebih kecil, berbagai sistem “pintar” bisa direalisasikan. Sebuah contoh nyata adalah pada sistem airbag, yang sekarang umumnya menggunakan MEMS akselerometer untuk mendeteksi adanya kecelakaan. Sebelumnya, sebuah sistem menggunakan logam berbentuk bola yang dikontrol dengan pegas atau medan magnet dimanfaatkan sebagai sensor kecelakaan pada kendaraan. Bola akan bergerak bila mobil mengalami percepatan yang sangat tinggi, dan logamnya akan menyebabkan arus pendek pada sirkuit yang ada di dalam sensor itu, dan atas dasar itulah mobil akan mengeluarkan airbag-nya. Sistem ini relatif sederhana, namun besar kemungkinan sistem ini tidak beroperasi dalam kondisi yang sebenarnya. Misalnya ketika bolanya yang ukurannya tidak kecil itu terblokir, atau kontak antar sirkuit di dalam sensornya terkontaminasi. Kesulitannya adalah ketika kita menyalakan mesin mobil, tidak ada yang bisa dilakukan untuk memeriksa apakah sensor ini beroperasi dengan baik atau tidak.

Dalam MEMS, meskipun tentu saja ada kemungkinan MEMS ini tidak beroperasi, mekanisme self-testing bisa dimasukkan ke dalam sistem dengan relatif mudah. Misalnya pada sensor kecelakaan untuk airbag, mekanisme untuk mengecek sendiri apakah MEMS akselerometer ini bekerja dengan benar atau tidak, bisa dicoba ketika mesin dinyalakan. Sistemnya bisa dibuat dengan MEMS lain, dengan membuat sebuah sistem simulasi percepatan tinggi yang hanya diperuntukkan untuk si MEMS akselerometer ini. Dengan itu, setiap kita menyalakan mesin, sistem akan memeriksa performa sensor kecelakaan yang ada, dan bahkan melaporkan pada kita bila sistemnya tidak berjalan dengan baik.

Keuntungan lain dari penggunaan MEMS adalah berkaitan dengan proses penggabungan atau integrasi pada tingkatan sistem. Pada kebanyakan sistem yang tidak menggunakan MEMS, umumnya sensor dan komponen elektronik utama akan dihubungkan dengan kabel-kabel atau sama-sama disolder di atas papan sirkuit (PCB, printed circuit board). Seperti yang sudah dijelaskan di awal, MEMS dibuat dengan proses yang sama dengan komponen mikroelektronik lainnya. Hal ini menjadikan MEMS lebih mudah untuk digabungkan dengan komponen elektronik lainnya secara langsung bahkan sejak proses pembuatannya masing-masing.

Menurut hukum Moore, jumlah transistor yang dapat dibuat dalam satu mikroprosesor akan menjadi dua kali lipat setiap 18 bulan (Baca: Rubrik Fisika Edisi Mei 2016). Maksud dari hukum ini adalah bahwa ukuran transistor terus mengecil menjadi separuh dalam setiap 18 bulan, yang tentu saja berlaku juga untuk berbagai komponen elektronik selain mikroprosesor. Namun apakah pengecilan ini tidak akan mencapai batasnya?

Belakangan ini banyak penelitian juga tengah difokuskan pada proses integrasi antara MEMS dengan semikonduktor komponen elektronik lainnya, karena dipercaya bahwa miniaturisasi komponen elektronik berdasarkan hukum Moore ini akan mencapai batasnya dalam waktu dekat. Hasilnya adalah berupa performa dan ketahan jangka panjang yang lebih baik, biaya pembuatan yang semakin murah dan munculnya berbagai manfaat baru yang belum pernah terpikirkan sebelumnya. Garis besar perkembangan kegunaan MEMS bisa dilihat pada ilustrasi berikut.

Begitulah mengenai MEMS. Teknologi MEMS ini tidak hanya membuat berbagai hal menjadi lebih kecil, tapi juga membuat bermacam alat-alat elektronik di keseharian kita menjadi lebih pintar.

Bahan Bacaan:

• Chollet, Franck dan Liu, Haobing. A (not so) short introduction to MEMS. http://memscyclopedia.org/
• Esashi, Masayoshi. はじめてのMEMS (Introduction to MEMS). 工業調査会, 2009.
• https://en.wikipedia.org/wiki/Microelectromechanical_systems

Telah diterbitkan di Rubrik Teknologi Majalah 1000guru edisi Agustus 2016.

Dear Tanaka Lab’s student blog reader,

After thesis and defense season, graduation season is coming for final year students. However, for undergrads 2nd year, this season might be different, yet very important, since they have to choose their laboratories. Here we will give a short introduction of how do we do research in Tanaka Shuji Lab, of course, from students' point of view!

General research topic in Tanaka Shuji Lab is about "MEMS".

MEMS (micro electro mechanical systems) is a very small device that is driven by electricity. Examples of MEMS in our daily life are acceleration sensors in smartphones and game consoles, or also microphones in smartphones. MEMS integrates the aspects of mechanical, electrical, optical, thermal, materials, and others, to finally be fabricated by microfabrication technology that is used for semiconductors. Nowadays, MEMS is used in wide applications, such as for automobiles, communications, robotics, biotechnology, medical welfare, infrastructure maintenance, and energy. Even in the hottest topics these days, the so called Internet of Things (IoT), MEMS technology is used to obtain various data for further development of artificial inteligence and deep learning process. Here in Tanaka Shuji Lab, we are prototyping various kind of MEMS, designing state-of-the-art, developing fabrication technologies, new materials, and even making MEMS in the system level that is ready for real application.

According to Tanaka-sensei, here is our research:
http://www.mems.mech.tohoku.ac.jp/research/index_e.html

Because we are doing various researches on MEMS, almost every student are doing totally different things. Even students in the same year, they may have totally different research themes. To accomodate everyone's research, research groups are established in Tanaka Shuji Lab for members whose research themes are closely related. After joining Tanaka Shuji Lab, everyone will belong to any of these groups.

As of FY2015, we are divided into 6 groups in Tanaka Shuji Lab, as follows.

Basically, we are doing research under supervision of each group leader in daily basis. If something happen in our research, or if we find something interesting, we usually discuss it with the group leader first.

So, does it mean that if we belong to one group we will not know what the other's doing in the other group?

Reason no. 1: Soudankai & Danwakai

In Tanaka Shuji Lab, we have 2 frequent progress report meetings. One is called soudankai, that is basically means consultation, and another one is called danwakai, that basically means seminar. Soudankai is held twice per month for every group, three groups at the same day with some groups are joined. In soudankai, we usually report what we have done in the past 2 weeks, what have we achieved, what problems have we faced, and what are we planning to do in the next 2 weeks. In soudankai, all group leaders and Tanaka-sensei is also there, so we may have some insightful ideas and advice from them.

Danwakai is a bit different than soudankai. Everyone have their turn for presentation around 3-4 times every year, and the presentation is done in front of all lab members. In danwakai, we hold an international conference style presentation with a student as a moderator, which is limited 40 minutes presentation session without any disturbance, and followed by 20 minutes Q&A session. But well, some people deviated from this rule. The presentations are done fully in english, and the materials should be uploaded to the server beforehand, so we have to carefully prepare ourselves. Here, questions may also come from lab members that belong to the other group. This danwakai might be a good training for students to make presentation in a good manner that is easily understandable.

Reason no. 2: Custom of teaching each others

In fabricating a MEMS device, we are using various kinds of processes and machines. To fabricate a good MEMS which process is better, which material is suitable, which machine should we use are of the challenges. And to find the answer, there is no way other than asking people that are more experienced, even people from the other group. Moreover, in MEMS fabrication, we are basically using many different machines, and we have to learn how to operate each machine from each responsible person (student or staff).

Reason no. 3: Open environment

Tanaka Shuji Lab is located in Kyodo-to (Research Bld. M.A.E / A15 on the map) room 113. All students, staffs, and professors are staying in the same room, so it is easier for discussions, even to discuss things that are not related to research. Moreover, Tanaka-sensei's room is also normally opened, so we can enter at anytime if we have something to discuss.

If we have some results, we are also able to go for conferences, and even to write journal papers. Tanaka-sensei said, "Research is to be published in conferences and journal papers!" Experience in giving presentations and writing papers will be very valuable for students. Moreover, by going to conferences we are also able to make discussions with many experts. In Tanaka Shuji Lab, this opportunity is opened for everyone.

Some students wrote their conference experience here:
http://biodevice.blog.fc2.com/blog-category-1.html

Schedule in Tanaka Shuji Lab is 1 year research for bachelors, 2 years research for masters, and 3 years research for doctors. Bachelors deliver their defense in February, and submit their thesis in March for graduation. Masters do their pre-defense in December, make first thesis submission in January, then final defense and final thesis submission in February for graduation. We have to plan our experiments carefully to finish it in time, and not to be hurry near the deadlines. There are also some students who are continuing their research to the next level, i.e. bachelor research to master, or master to doctor.

There is some words from Tanaka-sensei that he usually delivers in the opening lecture for lab members.

"The key points of research process are detailed planning, bold execution and logical consideration. These are important for not only research but also other works.

Another important thing is to get the self-confidence that you completed the research process. In Japanese universities, there are few chances that students experience heavy intellectual or physical loads, if they do not perform research work satisfactorily. The students who did not study hard cannot stand the load of competitive works after graduation. I wish students to acquire both physical and intellectual strength."

Repost dari Tanaka Shuji Lab's student blog.

Dear Tanaka Lab’s student blog reader, this is Salman, a B4 student.

TOKYO (12/16), The SEMICON Japan 2015 was held in Tokyo Big Sight on 16-18 December 2015. From Tanaka Lab, besides having our own booth which is managed by staffs, five students – Kaneko-san (M2), Suzuki-san (M1), Sato-san (M1), Zhu-san (M1), and me – also attended this event for one day.

We arrived at the venue around 10 minutes before its opening, and there were already so many people waiting and doing registration on the reception site. We have already registered beforehand, so we can directly enter the site at the opening.

It was my first experience in attending such industrial fair. It really amazed me, how they can gather many high-level industries, and even research laboratories from university. Those industries and laboratories provided demonstration of their technology, to attract each other for collaboration. Besides that, there was also a job hunting corner for those who are interested. I was quite surprised that some social sciences students also attended the job hunting corner in such science-atmospheric event. This has broadened my mind that we need to collaborate with each other to achieve higher achievement.

Some industries we saw were not unfamiliar for us. DISCO, ULVAC, and Swagelok are of the industries that are familiar to us, since we are dealing with their products also in Tanaka Lab. However, there are also many industries which are unfamiliar for us, and it was interesting to see their technologies, which we have never seen before. One of them was Minimal Fab, which impressed us with their clean room-replacement technology, within many fancy-looks small machines. Moreover, to attract people, Fujikin also arranged a race in making an assembly, the fastest five during the event will receive some prize, which made the event become livelier.

In this event, not only semiconductor technology was presented. Many real things were also presented. For instance, Tesla Motors exhibited their latest electric car which has a very fancy design and offers highly efficient space usage. However, I am still wondering if such electric car is really better than the gasoline-based car which is widely used up to now. Including the car automation which is becoming an interesting topic, is it really that good? We really have to think carefully of the technology before developing it.

We also passed by Tanaka Lab’s booth in the “World of IOT” corner, which was managed by Takoshima-san, and MEMS Park Consortium’s booth in “Tohoku Pavilion” corner, which was managed by Totsu-sensei. Tanaka Lab's booth was placed next to MEMS Park Consortium's booth which was managed by Fukushima Prefectural Koriyama-kita Technical High School that demonstrated their robot which is one of the winner on iCAN 2014.

Thanks to Sato-san for providing the photos. And finally, we would like to thank our sponsor, SEMICON Mirai-College, who has provided us return travel expenses from Sendai to Tokyo.

Repost dari Tanaka Shuji Lab's student blog.