Nano Teknologi

Posted: Oktober 5, 2010 in energi

Nano teknologi kini semakin dikenal.Tiap Negara berlomba-lomba untuk melakukan investasi pada tekonologi yang memanipulasi atom atau molekul. Ke depan berbagai industri mulai kosmetik hingga pesawat terbang akan tergantung pada teknologi si mungil ini.Industri-industri nano ini akan menguasai berbagai segi kehidupan manusia. Diperkirakan tahun 2015 pasang pasar industri berbasiskan nano mencapai 3 triliun dolar Amerika, sesuatu jumlah yang sangat besar. Negara yang lambat merespon nanoteknologi ini tidak akan mampu bertahan di masa mendatang.

Nama asli si Nano adalh NANOS, yang berasal dari bahasa Yunani.Artinya: kerdil, atau dalam Bahasa Inggrisnya: Dwarf, seperti dalam cerita dongeng Snow White and The Seven Dwarfs (Putri Salju dan Tujuh Orang Kerdil).Lho, kalau begitu, itu berarti si nano adalah si kerdil?

Ya! Betul sekali! Si Nano yang menghebohkan dunia ini bahkan lebih kecil dari ketujuh orang kerdil (tujuh kurcaci) yang menolong Putri Salju yang cantik di dongeng pengantar tidur kita itu. Jauh lebih kecil bahkan bagi si nano ini kurcaci yang paling kecil pun merupakan raksasa yang luar biasa! Begitu mungilnya nano, para ilmuwan pun meminjamnya sebagai yang menyatakan seper satu milyar.

Jadi kalau kita mendengar istilah nanometer , itu berarti seper satu milyar meter (satu nanometer merupakan ukuran ukuran panjang satu meter dibagi satu milyar ). Kalau kita menemukan istilah nanodetik, itu berarti seper satu milyar detik (satu nanodetik merupakan ukuran waktu sati detik dibagi satu milyar).Sebagai informasi , satu milyar merupakan satu yang diikuti oleh sembilan buah nol dibelakangnya: 1.000.000.000.Ahli matematika biasanya lebih senang menggunakan bentuk yang lebih keren (dan untuk mengurangi kerepotan dalam menuliskan angka nol yang begitu banyak): 10ْ  (dibaca:sepuluh pangkat sembilan). Seper satu milyar atau satu nano ditulis sebagai 10ْ  (dibaca: sepuluh pangkat minus sembilan ) atau 0,000000001.Wow! Kecil sekali!Rasanya susah sekali membanyangkan ukuran satu nanometer(nanometer kadang-kadang disingkat: nm).

Nanoscience merupakan salah satu disiplinilmu yang masih muda.Ilmu ini mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan materi yang berukuran 0,1 nm sampai 100 nm. Dengan kata lain, nanoscience merupakan ilmu si kerdil yang mengutak-atik dunia ‘liliput’ini.Disiplin ilmu yang berkutat dengan materi-materi yang ukurannya mencapai 1.000 nm biasanya disebut sebagai microscience (satu micrometer = 1.000 nanometer), tetapi kadang-kadang ada juga yang menganggapnya termasuk dalam nanoscience.Nanotecnology  merupakan teknologi yang berusaha mengembangkan dan memanfaatkan semua yang sudah berhasil dipelajari dalam nanoscience.Nah, dua istilah inilah yang akhir-akhir ini semakin ramai dibicarakan orang di seluruh dunia: nanoteknologi dan nanoscience.

Saat ini orang kaya dunia didonimasi oleh pengusaha dari bidang komputer dan internet. Di dekade yang akan datang, satu bidang baru telah datang yang akan membuat pelaku nya menjadi salah satu orang kaya dunia baru yaitu nanoteknologi. Nanoteknologi adalah bidang teknologi yang berkaitan dengan ukuran dibawah 100 nm. cakupannya dari material, film sampai devais. Tanpa kita sadari sebenarnya nanoteknologi telah kita jumpai diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu teknologi mikroprosesor, i-pod, sun-screen dll. Mesin industri nano telah dan sedang berputar untuk menciptakan manusia-manusia super kaya di dekade yang akan datang. Pertanyaannya adalah apa nanoteknologi dan bagaimana kita ambil keuntungan dari nanoteknologi?. Pertanyaan-pertanyaan ini yang akan coba saya ulas sebagai berikut.

Seperti yang telah disebutkan diatas, nanoteknologi adalah teknologi yang berkaitan dengan ukuran dibawah 100 nm. Material atau struktur yang mempunyai ukuran nano akan mempunyai sifat-sifat yang sangat berbeda dengan material bulk-nya. Dari bagan diatas, nanopartikel akan mempengaruhi sifat-sifat material karena efek interface dan efek quantum mekanik. Efek interface yang mungkin terpengaruh seperti sifat konduktivitas termal, katalitik, kekuatan material, kemampuan untuk tahan api, anti-air, anti-karat dsb. Sedang efek quantum mekanik yang bisa diperoleh seperti sifat magnetik, sifat listrik dan juga sifat-sifat optiknya.

Bagaimana mengambil keuntungan dari nanoteknologi?. Kalo dilihat dari bagan diatas, nanoteknologi akan masuk dan membawa perubahan pada semua bidang mulai industri manufakturing, jasa, pendidikan dan juga bidang-bidang lain yang tidak pernah dibayangkan sebelumnya. Apapun bidang anda, cobalah mulai melihat peluang untuk mulai mengintegrasikan nanoteknologi. Jangan tertinggal dan hanya menjadi konsumen dan penonton saja. Berikut adalah contoh pengintegrasian nanoteknologi pada berbagai bidang:a. Penggunaan Titania dan Zinc Oxide nanopartikel pada cream anti UV.,b. Penggunaan perak nanopartikel untuk anti-mikrobial. Telah diintegrasikan pada produk samsung.,c. Penggunaan emas nanopartikel pada imaging medis dan tes-pack kehamilan.,d. Pemanfaatan katalis ceria untuk menghemat bahan bakar solar.,e. Pendirian jurusan Nanoteknologi diberbagai universitas dunia.dan masih banyak lagi. Kita mau mengambil peran dan mempunyai kesempatan menjadi miliarder baru masa depan atau menjadi penonton? terserah kita.

Nanokomposit:digunakan pada plastik, dipelopori oleh pabrik mobil General Motor dan Toyota. Plastik akan lebih tahan gores, ringan-kuat, sehingga mengurangi beban mobil dan mengurangi biaya bahan bakar, umur pemakaian lebih panjang. Toyota telah mempergunakan sejak 2001 untuk bumper, dapat mengurangi berat hingga 60% dan dua kali lebih tahan benturan dan gores. Industri transportasi akan dapat menarik keuntungan dari penggunaan nanokomposit ini. Nanoclay dapat meningkatkan ketahanan akan permeabilitas sehingga bagus untuk penggunaan pengemas makanan dan minuman. Selain itu nanoclay juga dapat dipergunakan untuk mengurangi kemudahan plastik untuk terbakar. Nanoclay dilapisi dengan butyl rubber membuat bola tennis lebih memantul dan tahan lama.

Nanokristal:logam nanokristal mempunyai kekuatan mekanik lebih tinggi, lebih tahan gores, sehingga dapat digunakan sebagai ‘bearing’ atau alat lain seperti komponen kompoter, sensor dan lainnya. Kekerasan logam meningkat dua hingga tiga kali lipat. Nano kristal juga dapat mengabsorb dan memancarkan cahaya dengan berbeda warna (Quantum DotTM). Nanosilver telah dipasarkan, dapat dimasukkan kedalam polimer, tekstil, dapat membunuh bakteri dalam waktu 30 menit. Nano kristal dapat mengabsorb cahaya matahari lebih bagus sehingga dapat dipergunakan untuk alat potovoltaik.

Nanopartkel:dipergunakan pencegah kotor pada pakaian dimana pada permukaan direkatkan bulu-bulu dengan ukuran nano sehingga mirip permukaan daun talas. Polimer ukuran nano mulai dari 10 nm hingga 100 nm dipergunakan untuk cat tembok luar, perekat, pelapis kertas, pelapis kain, juga kosmetik sebagau penahan sinar UV. Penahan cahaya matahari juga merupakan contoh penggunaan nanopartikel. Karena ukuran yang kecil sehingga mudah didespersikan dan mengabsurb sinar UV. Penggunaan penahan cahaya ini sangat luas di Australia hingga menguasai pasar 60%. Nanopartikel alumunium dipergunakan untuk campuran propelan (bahan bakar) dapat mempercepat pembakaran hingga dua kali lipat. Nano tembaga dicampurkan minyak pelumas untuk mencegah keausan mesin. Nano kalsium dan posfat komposit dipergunakan sebagai tulang sintetis sebagai penggan tulang manusia.

Bahan nanostruktur:Nanodyne membuat logam paduan dengan sintering komposit bubuk dari Tunsten-karbida-kobalt yang mempunyai ukuran partikel 15 nm. Diperoleh bahan mempunyai kekerasan sama dengan intan dan dipergunakan untuk alat pemotong, bor, bahan mesin jet, bahan tahan peluru. Kodak memproduksi OLED (‘organic light emitting diode’) layar berwarna  sehingga memungkinkan diperolehnya layar yang lebih tipis, lentur, kurang konsumsi enerji untuk layar komputer, telepon genggam, televisi dan alinnya. OLED diharapkan dapat menggantikan Tabung TV, LCD (liquid crystal display).

Nanotubes:mirip dengan serat mempunyai diameter beberapa nanometer, sangat kuat, bersifat kondukto, dapaty pejal atau beronggar. Carbon nano tube berdasarkan emisi elektron dapat dipergunakan pula untuk layar monitor monokrom. Dari BBC News dilaporkan: riset sedang dikembangkan nanotube dengan lebar separuh molekul DNA dipergunakan untuk menyalurkan cahaya ‘near-infra red’ dari laser ke sel kanker. Kemudian jaringan kangker dipanaskan dengan cahaya tersebut hingga 70 oC dalam waktu 2 menit dan sel menjadi rusak. Jika berhasil cara ini akan menggantikan penggunaan kemoterapi yang  merontokan rambut.

Nanokatalis:katalis skala nano berbasis gel dapat dipergunakan untuk mencairkan batu bara yang kemudian dijadikan minyak disel, bensin. Cara ini disukai karena dapat mengurangi kadar belerang pada penggunaan batubara. Ukuran nano mempunyai permukaan yang sangat luas. Sehingga sangat efektif, murah untuk dipakai sebagai katalis konverter pada mobil.

Nanofilter:serat alumina ukuran nano dapat dipakai untuk menyaring partikel ukuran sangat kecil, 99,9999% virus dengan kecepatan aliran beberapa ratus kali lebih besar dibanding membran ultra filtrasi. Sehingga air minum tidak memerlukan sterilalisasi lagi.

Di Indonesia beberapa industri telah mempergunakan bahan nano partikel atau berusaha untuk memproduksinya. Ukuran partikel pada umumnya masih sekitar 300 nm.  Karbon black telah lama dipergunakan oleh industri karet atau ban. Titanium oksida dengan ukuran yang sama untuk industri kertas, cat tembok, pipa plastik. Kalsium karbonat, silika dipergunakan untuk filer tinta, dan industri plastik.

Produk nanosilver (perak) dengan ukuran yang lebih kecil antara 10-100 nm, telah masuk di Indonesia sebagai produk anti mikroba Produk telah beredar  dalam bentuk cat tembok luar, wadah makanan plastik, sikat gigi, plester, dan baju dalam.

Riset telah dilakukan sendiri-sendiri di universitas dan lembaga riset negara lebih awal. Seminar tentang nanoteknologi juga telah diadakan diberbagai tempat. Mulai dari tahun 2005 pemerintah melalui Kementerian  Negara Riset dan Teknologi memberikan bantuan dana untuk riset bidang nano teknologi.



Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s