I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   20 ,   N o .   1 ,  O c t o be r   20 20 ,   pp .   54 ~ 59   IS S N :   25 0 2 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 20 .i 1 . pp 54 - 59             54       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   E c o n o m i c a l   f a b r i c a t i o n   o f   g r a p h i t e / p a p e r - b a sed     h u m i d i t y   s e n so r       S h u th i s h   El an g k o v an ,   M as tu r a  S h afi n a z   Zai n a l   A b i d i n ,   S h ah ar i n   F ad z l i   A b d   R ah m an ,   M o h amm ad   S h afi q   C h e   S o h ,   A h m ad   B u k h ai r i   M d   R as h i d   S c hoo l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   F a c u l t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J a n   25 ,   2 020   R e v i s e d  Ma r   29 ,   20 20   A c c e pt e d  A pr   1 4 ,   2020       P a pe r   i s   r e g a r de d  a s   a   pr o m i s i ng   a l t e r n a t i v e   f o r   l o w - c o s t   a nd   b i o de g r a da b l e   s ubs t r a t e .   P a p e r   c a n  b e   a   v e r y   goo d  hum i d i t y   de t e c t i ng   s ubs t r a t e   due   t o   i t s   c a pa bi l i t y   t o   a bs o r b  w a t e r   v a po ur ,   t ha nk s   t o   i t s   po r o us   s ur f a c e .   T hi s   w o r k   e xpl o r e s   t he   f e a s i bi l i t y   of   de v e l o pi ng   a   pa pe r - ba s e d   hum i d i t y   s e ns o r   us i ng   s i m p l e   a n d  l o w   c o s t   f a br i c a t i o n  pr o c e s s .   T w o   t y pe   o f   e l e c t r o de   s t r uc t ur e s ,   na m e l y   i nt e r di g i t a t e d  a nd   pa r a l l e l   e l e c t r o de ,   w e r e   f o r m e d  by   us i ng   t w o  di f f e r e n t   pe nc i l   g r a d e .   T h e   pe nc i l   g r a de s   us e d  w e r e   2B   a nd  6B .   T h e   c ur r e n t - v o l t a g e   ( I - V )   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t he   f a br i c a t e d  de v i c e   w e r e   m e a s u r e d  un de r   di f f e r e n t   r e l a t i v e   hum i di t y   a nd  i t s   h um i d i t y   s e ns i ng   o pe r a t i o n  w a s   a na l y z e d.   I t   w a s   o bs e r v e d  t ha t   t h e   s e n s o r   w i t h  t he   6B   a nd  pa r a l l e l   e l e c t r o de   c o n f i g ur a t i o n  w a s   t he   m o s t   r e s po ns i v e   t o   hum i di t y   c ha ng e s   w hi l e   t he   6B   i nt e r di g i t a t e d  s e n s o r   w a s   t he   s e c o nd  be s t .   T he   s e n s o r s   f a br i c a t e d  w i t h   t he   6B   e l e c t r o de s   a r e   be t t e r   a t   s e n s i ng   hum i di t y   c ha ng e s   c o m pa r e d  t o   t h e   s e ns o r s   f a br i c a t e d   us i ng   2B   e l e c t r o de s   Ke y w or d s :   F i l t e r   p a pe r   G ra p h i t e   H um i di t y   S e n s o r   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M a s t u r a   S ha f i na z   Z a i na l   A b i di n,   S c h o o l   of   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,   F a c ul t y   of   E n gi n e e ri n g ,   U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M a l a y s i a ,   8131 0  J o h o r   B a hr u ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   m - s ha f i na z @ u t m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     H um i di t y   s e n s o r   i s   a   de v i c e   t h a t   i s   us e d  t o   s e n s e   a n d  de t e c t   t h e   c o n c e n t ra t i o n   o f   w a t e r   v a po ur   i n  v a r i o us   s ub s t a n c e s   o r   i n   t h e   a i r.   H um i d i t y   s e n s o r s   ha v e   b e e n   e m pl oy e d  i n   v a ri o us   i n dus t ri e s   s uc h   a s   t h e   f oo d   i n dus t r y   a n d  t h e   m e di c a l   i n dus t r y   [1 - 3].   H ow e ve r ,   t h e   i s s ue   w i t h   c u rr e nt   h u m i d i t y   s e n s o r s   [4 - 6]  i s   t ha t   t h e i r   m e t ho d s   o f   f a b ri c a t i o n  a re   w a y   t o o   c o m p l e x ,   c o s t s   t o o   m u c h  a n d   t he re   a r i s e s   a   w ho l e   l o t   o f   i s s ue s   w he n  d i s p o s i ng  t he   s e ns o r.   F o r  e x a m p l e ,   g l a z e d   c e ra m i c   u s e d   i n  t he   s e ns o r  re l e a s e s   ha r m f u l   g a s e s   d u ri ng   t he   d e c o m p o s i t i o n.     T h i s   i s   w h e r e   pa pe r - b a s e d  s e n s o r s   [6 - 18]c o m e s   i n   a s   a n   a l t e rna t i v e   t e c h n i que   of   m a ki n g  a   h u m i d i t y   s e n s o r   t h a t   i s   e a s y   t o   f a b r i c a t e ,   l o w - c os t ,   po r t a b l e   a s   w e l l   a s   be i n g  e a s i l y   di s p o s a b l e   [1 1 ,  1 8 - 2 0 ] .   M o r e o ve r ,   pa pe r  h a s   u ni que   p r o pe rt i e s   w h i c h   a l l o w s   pa s s i v e   l i qui d  t ra n s po rt   a n d  i s   c o m pa t i b l e   w i t h  b i o c h e m i c a l   [ 1 8 ].   N e ve r t h e l e s s ,   f a b r i c a t i o n   o f   pa pe r - b a s e d  h u m i di t y   s e n s i ng  d e v i c e   i s   s t i l l   l a r ge l y   un e xpl o r e d  [9 ,  15 ,  2 1 ,  2 2 ] .   T h i s   s t udy   fo c us e s   o n   de v e l o pi n g  a   c o s t - e ff e c t i v e   h um i di t y   s e n s o r   t ha t   c a n  b e   us e d  by   e ve r y o n e   fo r   a   s h o rt - t e rm   a n d  e a s i l y   di s po s a b l e .   In   a ddi t i o n   t o   b e i n g  c o s t - e ff e c t i ve ,   t h e   de ve l o pe d  pr o t o t y p e   i s   a l s o   e a s i l y   a ppl i e d  t o   m o n i t o r   s i g ni f i c a nt   c ha n ge s   i n   h u m i d i t y .   T h e   l e v e l   of   h um i d i t y   c a n   b e   s e e n   a s   t h e   c h a n ge s   i n   c urr e n t   a t   s pe c i f i c   vo l t a ge   a pp l i e d .   D i f f e r e n t   t y pe s   of   gra p h i t e   w e r e   us e d  a s   t h e   e l e c t r o de   a n d   h um i di t y   de t e c t i n g  s ub s t r a t e   i n   de v e l o pi n g  t h e   p r o t o t y pe   s e n s o r   [ 17 ].   T h e   pa pe r   c h o s e n   i n   t hi s   s t udy   w a s   f i l t e r   pa pe r.   T h e   r e a s o n   fo r   us i n g   f i l t e r   p a pe r  i s   b e c a us e   i t   i s   c h e m i c a l l y   i n e r t   c o m pa r e d  t o   o t h e r  pa pe r s .   G r a p hi t e   c h o s e n   w a s   v a r i e d   a c c o r di n g  t o   v a r i a t i o n   o f   t h e   a m o un t   o f   c l a y   a n d  gra p hi t e   c o m po s i t i o n   w h i c h   w a s   r e pr e s e nt e d  by   t h e   pe n c i l   gra de   2B   a nd  6B   r e s pe c t i v e l y   [2 3 ].   T h e   s e n s i n g   r e gi o n  f o r   b o t h   t h e   s e n s o r s   w e r e   a pp r o xi m a t e l y   t h e   s a m e   w h i c h  i s   a r o u n d  1   cm 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       E c on om i c al   f abr i c a t i on   o f   gr a phi t e / pape r - bas e d   hum i di t y   s e ns or   ( Shut hi s h   E l ang k ov an )   55   T h e   s i g n i f i c a n c e   o f   t h i s   s t u dy   i s   t h a t   i t   l o o ks   i n t o   t h e   po s s i b i l i t y   o f   pr o duc i n g  a   l o w - c o s t   h u m i d i t y   s e n s o r   w i t h   v i e w s   i n t o   m uc h   e a s i e r   a nd  e c o n o m i c a l   f a b r i c a t i o n   m e t h o ds .   T h e   s e n s o r   i s   a l s o   m e a nt   t o   b e   s m a l l   h e n c e   s a v i ng  s p a c e   i n   m a t e ri a l s   i t   i s   t o   b e   i m p l e m e n t e d.   It   s ho ul d  b e   n o t e d  t ha t   t h e   s e n s o r   i s   e n v i r o n m e n t a l l y   f r i e ndl y   a s   t h e   m a t e ri a l s   us e d  a r e   b i o - de gra da b l e   a nd  w i l l   n o t   c a us e   f o r e s e e a b l e   da m a ge   t o   t h e   e n v i r o nm e n t .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h e   e xpe ri m e n t a l   w o r k  w a s   de s i gn e d  a n d   pe r f o r m e d  i n  o r de r   t o   a dd r e s s   t h e s e   t w o   a i m s :   (i )  t o   e v a l ua t e   t h e   s u i t a b i l i t y   of   t h e   g r a p hi t e   t y pe   us e d  t o   f a b r i c a t e   t h e   p r o t o t y pe   s e n s o r ,   a n d  ( i i )   t o   i de nt i fy   t h e   b e s t   w o r ki n g  s e n s o r   de s i g n .   T w o  di ff e r e n t   s e n s o r   de s i g n s   w e r e   fa b r i c a t e d  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 .   T h e   f i r s t   de s i g n  w a s   c a l l e d  i nt e rdi g i t a t e d  e l e c t r o de   (ID E )  w h i l e   t h e   s e c o n d  de s i gn   w a s   de n o t e d  a s   pa ra l l e l   e l e c t r o de   (P E ).     T h e   pr o c e s s   w a s   d o n e   by   dr a w i n g  t h e   de s i gn   t ra c e s   m a nua l l y   by   h a n d  w i t h   t w o   di ffe r e n t   pe n c i l   g ra de s   t ha t   a c t e d  a s   t h e   s o ur c e   o f   gr a p hi t e   w h i c h   w e r e   2B   a n d   6B .   G e ne r a l l y ,   6B   pe n c i l   h a s   h i g h e r  a m o u nt   o f   gra p hi t e   c o m pa r e   t o   2B   [2 3 ].   6B   pe n c i l   c o n s i s t s   o f   84   %  gr a p hi t e   a n d  10   %  c l a y ,   w h i l e   2B   pe n c i l   c o n s i s t s   o f   74   %  gra p hi t e   a n d   20   %  c l a y .   T h e   v a r i a t i o n s   o f   s e n s o r   de v i c e   a r e   s h o w n   i n  T a b l e   1 .           (a )       (b )     F i gu r e   1 .   D e v i c e   de s i gn  o f   a )  i nt e rdi g i t a t e d  e l e c t r o de   (ID E ) ,   a n d  b )  p a ra l l e l   e l e c t r o de   (P E )       T a b l e   1 . T y pe s   o f   s e n s o r   de s i g n  a n d   pe n c i l   t y pe   us e d   S a m p l e   n a m e   E l e c t ro d e   d e s i g n   P e n c i l   t y p e   ID E - 2B   ID E   2B   ID E - 6B   ID E   6B   PE - 2B   PE   2B   PE - 6B   PE   6B       F i gu r e   2  s um m a ri z e s   t h e   o ve r a l l   f l o w   of   t h e   p r o c e s s e s   i n v o l v e d  i n   t hi s   e xpe pe r i m e n t a l   s t udy .   Ini t i a l l y ,   t h e   f i l t e r   pa pe r   w a s   c ut   i nt o   a   di m e n s i o n   o f   2   cm   ×   2   c m   a n d  t h e n   t h e   s e n s i ng  r e gi o n   w a s   t r a c e d  o n     t h e   f i l t e r   pa pe r   a c c o r di ng  t o   t h e   de s i g n e d  di m e n s i o n .   V e r i f i c a t i o n   o f   t h e   gr a p hi t e   s e n s o r   i s   do n e   t hr o ug h  m e a s u r e m e nt   o f   c urr e n t - v o l t a ge   (I - V )   c u r v e .   A   w o r ki ng  f a b r i c a t e d  de v i c e   s h o ul d  e x h i b i t   c o n s i s t e nt   I - V  ch a ra c t e ri s t i c   w h i c h   s h o w e d  c urr e nt   i n c r e a s e   a t   hi g h e r  v o l t a g e .   T o   c h a r a c t e r i z e   t h e   h u m i d i t y   s e n s i n g  o pe r a t i o n,   t h e   I - V   c h a r a c t e r i s t i c s   of   e a c h   s a m pl e s   w e r e   m e a s u r e d  a t   di f f e r e n t   r e l a t i v e   h um i di t y   (r H )  l e ve l .   T h e   I - V   m e a s u r e m e nt   w a s   do n e   us i n g  t h e   K e i t h l e y   2 000   M ul t i m e t e r   a t   v o l t a ge   r a nge   of   - 10  V   t o   10  V .   D i ff e r e n t   r H   l e v e l s   w a s   ob t a i n e d  by   us i n g  di f f e r e n t   s a t u r a t e d  s a l t   s o l ut i o n .   T h e   m e a s u r e m e n t   s e t up  i s   s h o w n   i n   F i gu r e   3.   T h e   s a m pl e   w a s   pl a c e d  i n s i de   a   c o n t a i n e r   w i t h  s a t u ra t e d  s a l t   s o l ut i o n .   T h e   s a t u ra t e d   s a l t   r e gul a t e s   t h e   r H   l e v e l   i n s i de   t h e   c o n t a i n e r.   D i f f e r e n t   s a t u ra t e d  s a l t   s o l ut i o n   i s   k n o w n   t o   gi v e   di ff e r e n t   r H   l e ve l s .   A   h y gr o m e t e r   w a s   us e d  t o   m e a s ur e   t h e   h u m i di t y   i n s i de     t h e   c o n t a i n e r.   S um m a r y   p f   t h e   s a l t   s o l ut i o n   us e d  i n   t hi s   s t udy   a n d  t h e i r   r H   l e v e l s   m e a s ur e d  a t   r o o m   t e m pe ra t u r e   w e r e   gi v e n   i n  T a b l e   2  [2 4 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 ,  O c t o b e r   20 20  :     54   -   59   56       F i gu r e   2 . T h e   p r o c e s s   f l ow   o f   t h e   de v e l o pm e n t     of   t h e   s e n s o r           F i gu r e   3 .   T h e   e xpe ri m e nt a l   s e t up   us e d  t o   o b t a i n  I - V  c h a ra c t e ri s t i c s   a t   di f f e r e n t   h u m i di t y   l e v e l s       T a b l e   2 .   S a l t   s o l ut i o n   a n d   t h e i r  h u m i d i t y   l e v e l s   S a l t   S o l u t i o n   rH   (% )   L i t h i u m   C h l o ri d e   1 1 . 3 1   M a g n e s i u m   C h l o ri d e   3 3 . 0 7   M a g n e s i u m   N i t ra t e   5 4 . 3 8   P o t a s s i u m   Ch l o r i d e   8 5 . 1 1       3.   R ES U LTS   A ND  A N A L Y S I S   F i gu r e   4  s h o w s   t h e   m e a s u r e d  I - V   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   a l l   t he   de v i c e   v a r i a t i o n.   A l l   t h e   s e n s o r s   d i d   r e s po n d  t o   hum i di t y   c h a nge s .   S e n s o r  c urr e nt   i n c r e a s e d  a t   hi g h e r   R H   l e ve l .   S a m p l e   m a de   f r o m   6B   pe n c i l   g a v e   hi g h e r   c u rr e n t   v a l ue   c o m pa r e d  t o   s a m pl e   m a de   f r o m   2B   pe n c i l .   It   i s   o b s e r v e d  t h a t   t h e   h i g h e r  pe r c e n t a ge   o f  gra p hi t e   l e a ds   t o   hi g h e r   c o n d uc t i v i t y .   In  o r de r   t o   a n a l y z e   t h e   s e n s o r  r e s po n s e   t o w a r d  r H   c h a nge s ,   gra p h  o f   c ur r e n t   v e r s us   r H   w a s   pl o t t e d.   T h e   c urr e nt   v a l ue   w a s   t a ke n   a t   1 0  V   a ppl i e d  v o l t a ge .   F i gu re   5  s h o w s   t h e   p l o t   f o r   4  d i f fe r e nt   s e n s o r  t y pe s .     T h e   s e n s o r s   f a b r i c a t e d  w i t h   a   6B   e l e c t r o de   h a d  t h e   m o s t   l i n e a r   c ha n ge   w i t h   h u m i di t y   a s   e xp e c t e d  w h i l e     t h e   s e n s o r s   w i t h   2B   e l e c t r o de s   h a d  s l i g ht   f l uc t ua t i n g  c u rr e n t s   r e ps o n s e .   T h i s   ha ppe n e d  due   t o   gra p hi t e   c o m pos i t i o n   o f   t h e   6B   pe n c i l   w h i c h   i s   r e l a t i v e l y   h i g h e r   he n c e   s h o w s   b e t t e r   r e s po n s e   i n   t e rm s   o f   c urr e nt   c h a nge s   t r e n d  w i t h   r e s pe c t   t o   h um i d i t y   l e v e l .   T h e r e f o r e ,   s e n s o r s   f a b r i c a t e d  w i t h   t h e   6B   pe n c i l   w a s   fo un d  t o   b e   m o r e   s ui t a b l e   fo r   de t e c t i ng  h u m i d i t y .   A l t o ge t h e r ,   t h e   6 B   pa ra l l e l   s e n s o r   ha s   gi v e n   t h e   m o s t   a c c e pt a b l e   r e s ul t   i n   t e rm s   o f  t h e   c urr e n t   c ha n ge s   a c c o r di n g  t o   h u m i di t y   l e v e l .   T h e   i n a c c u r a c i e s   c o ul d  b e   du e   t o    t h e   s e n s o r s   be i n g  f a b r i c a t e d  by   h um a n   h a n d - p r e s s ur e   i n s t e a d  of   t h e   c o n t r o l l e d  a ut o - m e c ha ni z e d  s y s t e m s .     T h e   po s s i b i l i t y   of   t h e   pe n c i l   t r a c e s   b e i n g   w o r n  o ut   t hr o ug h o u t   t h e   e xpe ri m e n t   c o ul d  a l s o   b e   a   c a us a l   f a c t o r.           (a )   PE - 2B       (b )   ID E - 2B       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       E c on om i c al   f abr i c a t i on   o f   gr a phi t e / pape r - bas e d   hum i di t y   s e ns or   ( Shut hi s h   E l ang k ov an )   57       (c )   PE - 6B   p a r a l l e l       (d)   ID E - 6B     F i gu r e   4 .   I - V   c h a ra c t e ri s t i c   o f   e a c h  p r o t o t y pe   s e n s o r             F i gu r e   5 .   C u rr e nt   c ha n ge s   a t   10 V   f o r   d i f f e r e n t   hum i di t y   l e ve l s   o f   e a c h   r e s pe c t i v e   s e n s o r       T h e   e xpe r i m e nt   i n d i c a t e d  t ha t   t h e   s e n s o r s   f a b r i c a t e d  us i n g  t h e   6B   pe n c i l   h a s   b e t t e r   r e s po n s e   t o  h u m i di t y   c h a n ge s .   H ow e ve r ,   o ut   of   t h e   t w o   s e n s o r   de s i gn,   i t   i s   s e e n   t h a t   t h e   6B   pa ra l l e l   s e n s o r   g a v e   t h e   m o s t   s uc c e s s f ul   r e s ul t .   W h i l e   t h e   6 B   i n t e r di g i t a t e d  s e n s o r   ha d  a   m o r e   r o b us t   c ur r e n t   r e s po n s e ,   t h e   6B   pa ra l l e l   s e n s o r   g a v e   t h e   m o s t   a c c e pt a b l e   I - V   c h a ra c t e r i s t i c   pa t t e rn  t h a t   s a t i s f i e s   t h e   h y p o t h e s e s   w h i c h   i s   c u rr e nt   i n c r e a s e s   w h e n   hum i di t y   l e v e l s   i n c r e a s e s .   It   w a s   e v i de n c e d  t ha t   r e l a t i v e   r e s i s t a n c e   (RR )  c a n   b e   us e d  t o  pr e di c t   t h e   h u m i d i t y   [12 ,  2 5 ].   T h e   r e l a t i v e   r e s i s t a n c e   (R R )  i s   de f i n e d  a s   f o l l ow :                                                                                                                                                               ( 1)     F r o m   t h e   o b t a i n e d  I - V   c ha r a c t e r i s t i c s   of   6B  s a m pl e s ,   t h e   RR   v a l ue s   w e r e   e xt r a c t e d  a n d  t h e n,     t h e   gra p h   o f   R R  a ga i n s t   r H   w a s   pl o t t e d  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   6.   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   6,   a   t r e n dl i n e   w a s   ob t a i n e d   fo r   b o t h   t h e   s e n s o r s .   T hi s   t r e n dl i n e   s h o w s   t h e   r e l a t i o n s h i p  o f   t h e   R R   a n d   r H .   S ub s t i t ut i n g  r e l a t i v e   r e s i s t a n c e   i n t o   y   o f   t h e   e qua t i o n  o b t a i n e d  f r o m   t h e   t r e n d l i n e   w o ul d  a l l o w   t h e   h um i di t y   t o   be   c a l c ul a t e d .   H ow e ve r ,     t h i s   t r e n d l i n e   w o ul d  n o t   b e   i de n t i c a l   f o r   e v e r y   s e n s o r   t ha t   c o ul d  be   f a b r i c a t e d  f r o m   m e t h o ds   s h o w n   i n   t h i s   s t udy .   T h i s   i s   b e c a us e   t h e   s e n s o r   i s   f a b r i c a t e d  by   h um a n   h a n d - p r e s s ur e   a n d  c a n   t h e r e f o r e   b e   de f e c t i v e   a s   t h e   m a r g i n   f o r   e rr o r   i s   h uge .   H ow e ve r ,   t h e   m e a s u r e m e n t   t e c hni que   de m o n s t r a t e d  c o ul d  b e   us e d  a s   a   s ui t a b l e   m e t h o d  t o   c a l c ul a t e   hum i di t y   b a s e d  o n   t h e   c u rr e nt   c ha n ge s   e xhi b i t e d  by   t h e   s e n s o r.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   20 ,   N o .   1 ,  O c t o b e r   20 20  :     54   -   59   58       (a )       (b )     F i gu r e   6 .   R R   a ga i n s t   r H   o f   6B   s a m pl e   w i t h   e l e c t r o de   de s i gn  of   a )  P E ,   a nd  b )  ID E       4.   C O N C LU S I O N   In   t hi s   s t udy ,   t h e   f a b r i c a t i o n   o f   a   s i m pl e   a n d  l o w - c o s t   h um i di t y   s e n s i n g  de v i c e   w a s   de m o n s t ra t e d .     It   ha s   a dv a nt a ge   i n   t e rm s   o f   b e i n g  e n v i r o nm e n t a l   f r i e n dl y   a s   w e l l   a s   c o s t - e f fe c t i ve .   B a s e d  o n   t h e   e xpe ri m e nt ,   t h e   s e n s o r   t ha t   w a s   f a b r i c a t e d  us i ng  6B   pe n c i l   w i t h  a   pa ra l l e l   e l e c t r o de   c o n f i gur a t i o n   g a v e   t h e   b e s t   r e s po n s e   t o   h um i di t y .   T h o ug h   t h e   r e pe a t a b i l i t y   of   t h e   e xpe r i m e n t a l   re s ul t s   i s   a   que s t i o n   m a rk,   i t   i s   h o w e ve r   a   go o d   s t a r t   t o   n o t e   t h a t   s e n s o r s   m a de   a s   e a s y   a s   t ra c i n g  a   pe n c i l   o n   p a pe r   c a n   b e   us e d  t o   m e a s ur e   hum i di t y .     H e n c e ,   m o r e   r e s e a r c h   n e e ds   t o   b e   do n e   t o   de ve l o p  a   s e n s or   t ha t   c a n  c o n s i s t e n t l y   gi v e   r e s ul t s   a n d   t h e n   b e   i m p l e m e nt e d  i n   t h e   i n d us t r y   n a m e l y ,   t h e   f oo d  pa c ka gi n g  i ndus t r y   w h e r e   s uc h   a   s e n s o r   c a n   p r o v e   t o  be   v e r y   c r uc i a l .   It   i s   e xpe c t e d  t h a t   t h e   s e n s o r   de v e l o pe d  i n   t h i s   s t ud y   c a n   b e   f ur t h e r   o pt i m i z e d  t o   m e a s u r e   h u m i di t y   l e v e l s   e v e n   m o r e   a c c ura t e l y .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r k  h a s   b e e n   s uppo rt e d  by   U n i v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   a n d   M i ni s t r y   of   H i gh e r   E duc a t i o n  (G ra n t   n o :   R . J 1300 00. 7823 . 4F 926 ,   F R G S / 1/ 20 17/ T K 04/ U T M / 02/ 33 ).       R EF ER EN C ES   [ 1]   W a ng ,   Y . ,   e t   a l . ,   “ A ppl i c a t i o n  o f   hum i di t y   s e ns o r s   a nd  a n  i nt e r a c t i v e   de v i c e , ”   Se ns o r s   and  A c t u at or s   B :   C he m i c al ,  v o l .   115 ,   no .   1 ,   p p .   93 - 101 ,   2006 .   [ 2]   L e e ,   C . - Y .   a nd   G . - B .   L e e ,   “ H um i d i t y   S e ns o r s :   A   R e v i e w , ”   Se ns o r   L e t t e r s ,   v o l .   3,   no .   1 - 4 ,   pp .   1 - 15 ,   2005 .   [ 3]   C he n,   Z .   a nd  C .   L u,   “ H um i di t y   S e ns o r s :   A   R e v i e w   of   M a t e r i a l s   a nd  M e c ha ni s m s , ”   Se ns or   L e t t e r s ,   v o l .   3 ,   no .   4 ,     p p.   27 4 - 295 ,   2 005 .   [ 4]   F a r a ha n i ,   H . ,   R .   W a g i r a n ,   a nd  M .   N .   H a m i do n ,   “ H um i d i t y   S e ns o r s   P r i nc i p l e ,   M e c ha n i s m ,   a nd  F a br i c a t i o n  T e c hn o l o g i e s :   A   C o m pr e he ns i v e   R e v i e w , ”   S e ns o r s ,   v o l .   1 4,   no .   5,   p p .   78 81 - 7939 ,   201 4 .   [ 5]   S i ka r w a r ,   S .   a nd  B . C .   Y a da v ,   “ O pt o - e l e c t r o ni c   hum i d i t y   s e ns o r :   A   r e v i e w , ”   Se ns o r s   and  A c t u at or s   A :   P hy s i c a l ,   v o l .   233 ,   pp.   5 4 - 70,   20 15 .   [ 6]   R e ddy ,   A . S . G . ,   e t   a l . ,   “ F ul l y   P r i n t e d   F l e x i b l e   H um i di t y   S e ns o r , ”   P r oc e di a   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   25 ,   p p .   120 - 123 ,   201 1 .   [ 7 ]   C h e n g ,   C . - M . ,   e t   a l . ,   “ P a p e r - B a s e d   E L I S A , ”   A n g e w a n d t e   C h e m i e   I n t e r n a t i o n a l   E d i t i o n ,   v o l .   49 ,   n o .   2 8 ,   p p .   4 7 7 1 - 4 7 7 4 ,   2 0 1 0 .   [ 8]   H a n,   J .   - W . ,   e t   a l . ,  “ C a r bo n  N a no t u be   B a s e d  H um i di t y   S e ns o r   o n  C e l l u l o s e   P a p e r , ”   T he   J ou r na l   o f   P hy s i c al   C he m i s t r y   C ,   v o l .   1 16,   no .   41 ,   p p .   2209 4 - 22097 ,   201 2 .   [ 9]   N e r y ,   E .   W .   a nd  L .   T .   K ubo t a ,   “ S e ns i ng   a p pr o a c he s   o n  p a p e r - ba s e d  de v i c e s :   a   r e v i e w , ”   A na l y t i c al   and   B i oan al y t i c a l   C he m i s t ry ,   v o l .   4 05,   no .   24 ,   pp .   7573 - 75 95 ,   2 013 .   [ 10]   B a r m pa ko s ,   D . ,   e t   a l . ,   “ A   di s po s a bl e   f l e x i b l e   hum i di t y   s e ns o r   di r e c t l y   pr i n t e d  o n   pa pe r   f o r   m e di c a l   a p pl i c a t i o ns , ”     i n   J our nal   o f   P hy s i c s   C on f e r e nc e   Se r i e s ,   v o l .   931 ,   2017 .   [ 11]   G a s pa r ,   C . ,   e t   a l . ,   “ P a pe r   a s   A c t i v e   L a y e r   i n  I nkj e t - P r i n t e d  C a pa c i t i v e   H um i d i t y   S e ns o r s , ”   Se ns or s ,   v o l .   17 ,   no .   7,     p.   146 4 ,   20 17 .   [ 12]   N i a r c ho s ,   G . ,   e t   a l . ,   “ P a p e r - ba s e d   H um i d i t y   S e ns o r   C o a t e d   w i t h   Z nO   N a no pa r t i c l e s :   T he   I nf l ue nc e   o f   Z nO , ”   P r oc e di a  E ngi ne e r i ng ,   v o l .   168 ,   p p .   3 25 - 328 ,   201 6 .   [ 13]   X ue ,   P .   a nd  Y .   K a ng ,   “ P a pe r - B a s e d  S e ns o r s   a n d  M i c r o f l ui di c   C hi ps ,   i n  E nc y c l o pe di a   o f   M i c r o f l ui di c s   a n d  N a no f l ui d i c s , ”   Sp r i nge r   L i n k ,   p p .   264 7 - 2655 ,   2014 .   [ 1 4 ]   S i n g h ,   A .   T . ,   e t   a l . ,   “ P a p e r - B a s e d   S e n s o r s :   E m e r g i n g   T h e m e s   a n d   A p p l i c a t i o n s , ”   S e n s o r s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   9 ,   p .   2 8 3 8 ,   2 0 1 8 .   [ 1 5 ]   G i m e n e z ,   A .   J . ,   e t   a l . ,   “ P a p e r - B a s e d   Z n O   O x y g e n   S e n s o r , ”   I E E E   S e n s o r s   J o u r n a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 4 6 - 1 2 5 1 ,   2 0 1 5 .   [ 1 6 ]   K u r r a ,   N .   a n d   G .   U .   K u l k a r n i ,   “ P e n c il - on - p a p e r :   e l e c t r o n i c   d e v i c e s , ”   L a b   o n   a   C h i p ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 3 ,   p p .   2 8 6 6 - 2873 ,   2 0 1 3 .   [ 17]   Z ha ng ,   J . ,   e t   a l . ,   “ P e nc i l - t r a c e   o n  pr i n t e d  s i l v e r   i n t e r di g i t a t e d  e l e c t r o de s   f o r   pa pe r - ba s e d  N O 2  g a s   s e ns o r s , ”   A p pl i e d  P hy s i c s   L e t t e r s ,   v o l .   106 ,   no .   14,   p .   143 101 ,   2015 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       E c on om i c al   f abr i c a t i on   o f   gr a phi t e / pape r - bas e d   hum i di t y   s e ns or   ( Shut hi s h   E l ang k ov an )   59   [ 18]   L i a na ,   D .   D . ,   e t   a l . ,   “ R e c e n t   A dv a nc e s   i n  P a p e r - B a s e d   S e n s o r s , ”   Se ns or s ,   v o l .   12,   no .   9 ,   pp.   1 1505 - 11 526 ,   2012 .   [ 19]   C unni ng ha m ,   J .   C . ,   P .   R .   D e G r e g o r y ,   a nd  R .   M .   C r o o ks ,   “ N e w   F unc t i o na l i t i e s   f o r   P a pe r - B a s e d  S e n s o r s   L e a d  t o   S i m pl i f i e d  U s e r   O pe r a t i o n,   L o w e r   L i m i t s   o f   D e t e c t i o n,   a nd  N e w   A ppl i c a t i o ns , ”   A nn u  R e v   A nal   C he m   ( P al o  A l t o   C al i f ) ,   v o l .   9 ,   no .   1,   p p .   183 - 20 2 ,   20 16 .   [ 2 0 ]   S i n g h ,   A .   T . ,   e t   a l . ,   “ P a p e r - B a s e d   S e n s o r s :   E m e r g i n g   T h e m e s   a n d   A p p l i c a t i o n s , ”   S e n s o r s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   9 ,   p .   2 8 3 8 ,   2 0 1 8 .   [ 21]   L i ,   X . ,   e t   a l . ,   “ F a br i c a t i o n  o f   pa pe r - b a s e d  m i c r o f l ui di c   s e ns o r s   by   pr i nt i ng , ”   C o l l o i d s   an d  S ur f ac e s   B :   B i o i nt e r f ac e s ,  v o l .   76,   no .   2 ,   p p .   5 64 - 570 ,   2010 .   [ 22]   C o ur ba t ,   J . ,   e t   a l . ,   “ I nkj e t   p r i nt i ng   o n  pa pe r   f o r   t he   r e a l i z a t i o n  o f   h um i d i t y   a nd  t e m pe r a t ur e   s e ns o r s , ”   201 1  16 t h   I nt e r n at i on al   So l i d - S t a t e   Se ns o r s ,   A c t ua t or s   and   M i c r os y s t e m s   C o n f e r e nc e ,   B e i j i ng ,   pp .   135 6 - 1359 ,   2011 .   [ 23]   B ho w m i k,   R . ,   “ F e r r o m a g ne t i s m   i n  l e a d  g r a p hi t e - pe nc i l s   a nd  m a g ne t i c   c o m p o s i t e   w i t h  C o F e   2O   4  pa r t i c l e s , ”   C om pos i t e s   P ar t   B :   E ng i ne e r i n g,   v o l .   4 3,   no .   2,   p p.   50 3 - 309 ,   2 012 .   [ 24]   C a r o t e n ut o ,   A .   a nd  M .   D e l l ' I s o l a ,   “ A n  e xpe r i m e n t a l   v e r i f i c a t i o n  o f   s a t ur a t e d  s a l t   s o l u t i o n - ba s e d  hum i di t y   f i xe d  po i nt s , ”   I nt e r n at i ona l   J o ur na l   o f   T he r m ophy s i cs ,   v o l .   17 ,   no .   6 ,   p p .   1423 - 143 9 ,   19 96 .   [ 25]   N i a r c ho s ,   G . ,   e t   a l . ,   “ H um i d i t y   S e ns i ng   P r o pe r t i e s   o f   P a pe r   S ubs t r a t e s   a nd  T h e i r   P a s s i v a t i o n  w i t h   Z nO   N a no pa r t i c l e s   f o r   S e ns o r   A ppl i c a t i o ns , ”   S e ns o r s   ( B a s e l ) ,   v o l .   1 7,   no .   3,   20 17.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         S h u t h i s h   E l a n gk o v an   ha s   c o m pl e t e d  h i s   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c s )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   i n   201 9.         M as t u r a  S h a f i n az   Z ai n al   A b i d i n   i s   a   S e ni o r   L e c t u r e r   i n   S c ho o l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   S he   o bt a i ne d  he r   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c s )   i n   20 08,   M a s t e r s   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng - E l e c t r o ni c s   a nd   T e l e c o m m uni c a t i o ns   i n  2 010;   a nd  D o c t o r   o f   P hi l o s o phy   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   i n  20 14  f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H e r   r e s e a r c h  i nt e r e s t   i s   s e m i c o ndu c t o r ,   e l e c t r o ni c   de v i c e ,   s e ns o r   f a br i c a t i o n  a nd   c ha r a c t e r i z a t i o n.         S h ah ar i n   F ad z l i   A b d   R ah m a n   i s   a   S e ni o r   L e c t ur e r   i n   S c ho o l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   H e   c o m pl e t e d  h i s   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   de g r e e   a nd  M a s t e r   o f   E n g i ne e r i ng   f r o m   H o kka i do   U ni v e r s i t y ,   J a pa n  i n  20 07  a n d   2009 ,   r e s pe c t i v e l y .   I n   2013,   he   o bt a i ne d  D o c t o r   of   P hi l o s o ph y   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c h  i n t e r e s t   i s   s e m i c o nduc t o r   a n d  g r a p he n e - ba s e d  e l e c t r o ni c   d e v i c e   a n d  s e n s o r   f a b r i c a t i o n  a nd   c ha r a c t e r i z a t i o n.         M o h am m ad   S h a f i q   C h e   S o h   ha s   c o m pl e t e d   h i s   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l - E l e c t r o n i c s )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   i n   20 19 .         A h m ad   B u k h a i r i   M d   R as h i d   i s   c ur r e n t l y   do i ng   hi s   M a s t e r   o f   P hi l o s p hy   de g r e e   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a t   S c ho o l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .     H e   c o m pl e t e d  h i s   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c s )   f r o m   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   i n  2017 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.