ragam manfaat nanoteknologi

29
Ragam Manfaat Nanoteknologi Selasa, 22 Mei 2012 - 16:51:35 WIB Sesuai dengan namanya, nanoteknologi merupakan teknologi pada skala nanometer atau sepersemilyar meter. Nanoteknologi merupakan teknologi berbasis pengelolaan materi berukuran nano atau sepersemilyar meter yang merupakan lompatan teknologi untuk mengubah dunia materi menjadi jauh lebih berharga dari sebelumnya. Dengan menciptakan zat hingga berukuran satu per miliar meter (nanometer), sifat dan dan fungsi zat tersebut dapat diubah menjadi sesuatu yang sesuai dengan keinginan. Kemampuan memanipulasi material pada skala nanometer sangatlah penting, karena pada skala ukuran inilah material mulai membentuk sifat-sifat tertentu berdasarkan strukturnya. Pada level yang lebih kecil, level atomik, sifat yang dimiliki adalah sifat dasar atom itu sendiri. Ketika atom mulai bergandeng satu sama lain dan menyusun struktur molekular tertentu, maka sifatnya pun akan berbeda menurut struktur tersebut. Misalnya atom karbon (C) pada saat tersusun dalam struktur tetrahedron tiga dimensi akan membentuk intan yang keras, tetapi ketika tersusun dalam struktur heksagonal dua dimensi dan membentuk lapisan – lapisan, maka yang didapati adalah bentuk grafit (bahan baku pensil) yang rapuh. Nanoteknologi manufaktir molekular diarahkan pada pengembangan metoda yang dapat melakukan penyusunan atom atau molekul komponen tersebut secara teratur dan terkendali untuk membentuk struktur yang diinginkan. Model fabrikasi material bawah ke atas (bottom-up) yang berlawanan dengan teknologi Top-Down konvensional seperti ini akan memungkinkan pengontrolan yang sangat presisi terhadap sifat material yang terbentuk, mampu meminimalisir defect atau cacat, serta mampu mengurangi timbulnya limbah saat fabrikasi karena hanya atom/molekul yang akan dipakai saja yang diproses. Sehingga tidak ada material yang tidak terpakai, hal ini tentu saja dapat menghemat biaya. Beberapa contoh aplikasi dari Nanoteknologi : -Pembuatan Fuel Cell

Upload: patricia-untu

Post on 30-Nov-2015

126 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Ragam Manfaat Nanoteknologi

Selasa, 22 Mei 2012 - 16:51:35 WIB

Sesuai dengan namanya, nanoteknologi merupakan teknologi pada skala nanometer atau sepersemilyar meter. Nanoteknologi merupakan teknologi berbasis pengelolaan materi berukuran nano atau sepersemilyar meter yang merupakan lompatan teknologi untuk mengubah dunia materi menjadi jauh lebih berharga dari sebelumnya. Dengan menciptakan zat hingga berukuran satu per miliar meter (nanometer), sifat dan dan fungsi zat tersebut dapat diubah menjadi sesuatu yang sesuai dengan keinginan.

Kemampuan memanipulasi material pada skala nanometer sangatlah penting, karena pada skala ukuran inilah material mulai membentuk sifat-sifat tertentu berdasarkan strukturnya. Pada level yang lebih kecil, level atomik, sifat yang dimiliki adalah sifat dasar atom itu sendiri. Ketika atom mulai bergandeng satu sama lain dan menyusun struktur molekular tertentu, maka sifatnya pun akan berbeda menurut struktur tersebut. Misalnya atom karbon (C) pada saat tersusun dalam struktur tetrahedron tiga dimensi akan membentuk intan yang keras, tetapi ketika tersusun dalam struktur heksagonal dua dimensi dan membentuk lapisan – lapisan, maka yang didapati adalah bentuk grafit (bahan baku pensil) yang rapuh.

Nanoteknologi manufaktir molekular diarahkan pada pengembangan metoda yang dapat melakukan penyusunan atom atau molekul komponen tersebut secara teratur dan terkendali untuk membentuk struktur yang diinginkan. Model fabrikasi material bawah ke atas (bottom-up) yang berlawanan dengan teknologi Top-Down konvensional seperti ini akan memungkinkan pengontrolan yang sangat presisi terhadap sifat material yang terbentuk, mampu meminimalisir defect atau cacat, serta mampu mengurangi timbulnya limbah saat fabrikasi karena hanya atom/molekul yang akan dipakai saja yang diproses. Sehingga tidak ada material yang tidak terpakai, hal ini tentu saja dapat menghemat biaya.

Beberapa contoh aplikasi dari Nanoteknologi :

-Pembuatan Fuel Cell

Semakin mahalnya harga minyak bumi dan semakin terbatasnya persediaan minyak bumi, serta efek rumah kaca yang telah mendunia, maka penggunaan energi alternatif yang ramah lingkungan dan sustainable sangatlah diperlukan. Salah satunya adalah energy hydrogen. Hydrogen merupakan salah satu zat kimia yang penting,. Untuk mengubah hydrogen yang memiliki energy carrier menjadi energy listrik maka diperlukan sebuah alat yang dinamakn fuel cell.

Fuel cell bekerja dengan menggunakan prisip sel volta yaitu mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Fuel cell adalah 2 lapisan elktroda dan elektrolit. Zat elektrolit lah yang akan membiarkan ion lewat dan akan berikatan dengan oksigen sehingga dapat menghasilkan air dengan bantuan platina yang terkandung pada katoda sebagai katalis. Pada anoda terdapat elektron dan pada katoda membutuhkan elektron, sehingga pada saat anoda dan katoda dihubungkan, maka akan terjadi aliran elektron sehingga timbullah medan listrik.

Page 2: Ragam Manfaat Nanoteknologi

-Kemasan Pangan

Nanoteknologi dimanfaatkan juga untuk merancang meningkatkan tampilan dari material kemasan pangan dan mampu memperpanjang masa simpan (shelf life), kemasan anti mikroba, kemasan interaktif dll.

Dengan menambahkan partikel nano, dapat diperoleh kemasan yang lebih ringan, lebih kuat lebih kaku, tahan api dan mempunyai sifat mekanis yang lebih baik. Pada kemasan pangan dapat diterapkan nanoteknologi untuk memperpanjang masa simpan yang dilakukan dengan cara meningkatkan fungsi hambatan (barrier) pertukaran gas, kelembaban, termasuk pengaruh dari paparan sinar UV. Contohnya DuPont Light Stabilizer 1210 yaitu plastik yang mengandung nano-TiO2 yang mampu mengurangi kerusakan pangan oleh sinar UV pada kemasan transparan. (Endang Supriyatna)

Sumber :

http://himateta.lk.ipb.ac.id

http://id.wikipedia.org/wiki/Nanoteknologi

http://nanotech.co.id

http://www.pipimm.or.id

Jurnal NANosains & Nanoteknologi, Mikrajudin Abdullah : HIMPUNAN RISET MATERIAL INDONESIA : 2010

Sumber Gambar:

http://steflikk6.cs.binghamton.edu/~nano/nanotube/documents/documentation.htm

http://www.pantonanews.com/1610-ragam-manfaat-nanoteknologi#sthash.nwiaaG42.2OuTIUwS.dpbs

Page 3: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Manfaat Nanoteknologi Dalam Kehidupan Manusia

1. Bidang Kesehatan

Dalam bidang kesehatan, melalui nanoteknologi dapat diciptakan "mesin nano" yang disuntikan ke dalam tubuh guna memperbaiki jaringan atau organ tubuh yang rusak. Penderita hipertensi, misalnya, kini tak perlu lagi disuntik atau mengonsumsi obat, cukup hanya disemprot saja ke bagian tubuh tertentu. Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Untuk industri logam, dapat diciptakan sebuah materi logam alternatif yang murah, ringan dan efisien, yang dapat menekan biaya produksi kendaraan, mesin dan lainnya. Nanoteknologi telah dapat merekayasa obat hingga dapat mencapai sasaran dengan dosis yang tepat, termasuk peluang untuk mengatasi penyakit-penyakit berat seperti tumor, kanker, HIV dan lain lain.

2. Bidang Industri

Aplikasi nanoteknologi dalam industri sangat luas. Dengan nanoteknologi, kita bisa membuat pesawat ruang angkasa dari bahan komposit yang sangat ringan tetapi memiliki kekuatan seperti baja. Kita juga bisa memproduksi mobil yang beratnya hanya 50 kilogram. Industri fashion pun tidak ketinggalan. Mantel hangat yang sangat tipis dan ringan bisa menjadi tren di masa mendatang dengan bantuan nanoteknologi.

Berbagai terobosan dapat dilakukan dengan nanoteknologi untuk menggantikan bahan baku industri yang kian langka. Jepang, misalnya, pada 1997 membuat proyek ultra baja untuk mengembangkan teknologi konservasi baja. Baja super ini dilaporkan memiliki kekuatan dua kali lipat dari baja biasa, sehingga pemakaiannya dapat lebih efisien. Hal ini dapat menjadi solusi bagi krisis baja yang melanda dunia beberapa bulan terakhir akibat melonjak tajamnya permintaan baja dari Cina.Diperkirakan tahun 2010, produk-produk industri dalam skala apa pun akan menggunakan material hasil rekayasa nanoteknologi. Tidak heran kalau Bill Clinton-saat menjabat Presiden AS-sejak 1993 telah menginstruksikan kepada National Science and Technology Council (NSTC) untuk meriset bidang nanoteknologi ini. (dapat dilihat di www.whitehouse.gov/WH/EOP/OSTP/ NSTC/).Perkembangan pesat ini akan mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu. Tidak hanya bidang rekayasa material seperti komposit, polimer, keramik, supermagnet, dan lain-lain. Bidang-bidang seperti biologi (terutama genetika dan biologi molekul lainnya), kimia bahan dan rekayasa akan turut maju pesat. Misalnya, manusia akan mengecat mobil dengan cat nanopartikel yang mampu memantulkan panas sehingga kendaraan tetap sejuk walau diparkir di panas terik matahari. Atau, kawat tembaga akan sangat jarang digunakan (terutama dalam hardware computer) karena digantikan dengan konduktor nanokarbon yang lebih tinggi konduktivitasnya.

3. Bidang Luar Angkasa

Nanoteknologi juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebat yang sangat ringan, tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja! Material hebat ini diberi nama Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C), seperti grafit dan berlian.

Kuat tetapi sangat ringan sehingga menara dapat dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuh/roboh karena beratnya sendiri. Hal berikut yang sangat dibutuhkan adalah

Page 4: Ragam Manfaat Nanoteknologi

sesuatu yang cukup berat yang mengorbit mengelilingi bumi. Asteroid dapat dimanfaatkan untuk tujuan ini! Asteroid ini berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit geostasioner yang sedang mengorbit itu. Tanpa beban penstabil (counterweight), kabel dan satelit bisa jatuh menimpa bumi karena tertarik gravitasi, walaupun bahan konstruksinya merupakan material yang sangat ringan. Asteroid ini nantinya dihubungkan dengan satelit menggunakan kabel yang sama. Asteroid ini dapat diarahkan supaya mengorbit pada ketinggian tertentu mengelilingi bumi dengan cara menembaknya dengan rudal. Tabrakan dengan rudal tersebut dapat menggeser posisi asteroid sehingga berada pada jangkauan gravitasi bumi. Dengan demikian asteroid akan terus mengorbit mengelilingi bumi pada ketinggian yang sama. Rencana konstruksi bangunan dan lintasan/kabelnya tampaknya sudah cukup baik. Lalu bagaimana dengan 'lift'nya sendiri? Yang pasti bentuknya tidak sama dengan lift yang biasa kita lihat di gedung-gedung bertingkat. Lift ke luar angkasa ini berupa sebuah pesawat luar angkasa yang akan membawa penumpang dari bumi menuju satelit yang sedang mengorbit. Pesawat ini berbeda dengan pesawat luar angkasa yang saat ini digunakan para astronot untuk menjalankan misi-misi mereka.

4. Bidang Teknologi Tahan Gempa

Nanoteknologi jadikan beton kokoh dan tahan gempa. Konstruksi bangunan menjadi dua kali lebih kokoh, tahan gempa, kedap air laut dengan ditemukannya bahan konstruksi nanosilika, suatu jenis mineral yang melimpah ruah di Indonesia dan diolah melalui teknologi nano.Dengan mencampur beton dengan 10 persen bahan nano-silica, kekuatan bertambah menjadi dua kali lipatnya.

5. Bidang Teknologi Informasi

Dunia informatika dan komputer/elektronik bisa menikmati adanya kuantum yang mampu mengirimkan data dengan kecepatan sangat tinggi. Superkomputer di masa depan tersusun dari chip yang sangat mungil, tetapi mampu menyimpan data jutaan kali lebih banyak dari komputer yang kita gunakan saat ini. Begitu kecilnya superkomputer itu, kita mungkin hanya bisa melihatnya dengan menggunakan mikroskop cahaya/elektron. Peran teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi (IT,information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT.

Sumber :

http://alumnisaf.blogspot.com/2008/04/nanoteknologi.html

http://anitaapriliani.blogspot.com/

http://ms.wikipedia.org/wiki/Nanoteknologi

Furgho.2012. Manfaat Nanoteknologi Dalam Kehidupan Manusia.http://tubanexpresive.blogspot.com/2012/03/manfaat-nanoteknologi-dalam-kehidupan.html. (dikunjungi tanggal 20 februari 2013 jam 12.52 WITA)

Manfaat Nano Teknologi

Page 5: Ragam Manfaat Nanoteknologi

http://nanozr.co.id/article/teknologi-nano

http://erabaru.net/iptek/55-iptek/10499-teknologi-nano-untuk-selamatkan-bumi

Pertama kali konsep nanoteknologi diperkenalkan oleh Richard Feynman pada sebuah pidato ilmiah yang diselenggarakan oleh American Physical Society di Caltech (California Institute of Technology), 29 Desember 1959. dengan judul “There’s Plenty of Room at the Bottom”.

Richard Feynman adalah seorang ahli fisika dan pada tahun 1965 memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisika.

Istilah nanoteknologi pertama kali diresmikan oleh Prof Norio Taniguchi dari Tokyo Science University tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On the Basic Concept of ‘Nano-Technology’,” Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.“Pada tahun 1980an definisi Nanoteknologi dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. Eric Drexler melalui bukunya yang berjudul “Engines of Creation: The coming Era of Nanotechnology”.

Apakah Teknologi Nano itu?

Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil. Materi atau devais ini berada pada ranah 1 hingga 100 nanometer (nm). Satu nm sama dengan satu-per-milyar meter (0.000000001 m), yang berarti 50.000 lebih kecil dari ukuran rambut manusia. Saintis menyebut ukuran pada ranah 1 hingga 100 nm ini sebagai skala nano (nanoscale), dan material yang berada pada ranah ini disebut sebagai kristal-nano (nanocrystals) atau material-nano (nanomaterials).

Skala nano terbilang unik karena tidak ada struktur padat yang dapat diperkecil. Hal unik lainnya adalah bahwa mekanisme dunia biologis dan fisis berlangsung pada skala 0.1 hingga 100 nm. Pada dimensi ini material menunjukkan sifat fisis yang berbeda; sehingga saintis berharap akan menemukan efek yang baru pada skala nano dan memberi terobosan bagi teknologi.

Page 6: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Beberapa terobosan penting telah muncul di bidang nanoteknologi. Pengembangan ini dapat ditemukan di berbagai produk yang digunakan di seluruh dunia. Sebagai contohnya adalah katalis pengubah pada kendaraan yang mereduksi polutan udara, devais pada komputer yang membaca-dari dan menulis-ke hard disk, beberapa pelindung terik matahari dan kosmetik yang secara transparan dapat menghalangi radiasi berbahaya dari matahari, dan pelapis khusus pakaian dan perlengkapan olahraga yang dapat meningkatkan kinerja dan performa atlit. Hingga saat ini para ilmuwan yakin bahwa mereka baru menguak sedikit dari potensi teknologi nano.

Teknologi nano saat ini berada pada masa pertumbuhannya, dan tidak seorang pun yang dapat memprediksi secara akurat apa yang akan dihasilkan dari perkembangan penuh bidang ini di beberapa dekade kedepan. Meskipun demikian, para ilmuwan yakin bahwa teknologi nano akan membawa pengaruh yang penting di bidang medis dan kesehatan; produksi dan konservasi energi; kebersihan dan perlindungan lingkungan; elektronik, komputer dan sensor; dan keamanan dan pertahanan dunia.

Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yg menggunakan teknologi nano yg diaplikasikan dalam berbagai bidang.Teknologi nano dapat digunakan untuk mengurangi jejak karbon Anda dan menghemat biaya listrik.

Menurut Energy Saving Trust United Kingdom, sekitar separuh hilangnya energi dari sebuah rumah tipikal adalah melalui dinding dan kamar di atap. Bahan insulasi konvensional bekerja dengan jebakan udara untuk memperlambat hilangnya panas, tetapi meterial ini dapat berukuran besar sekali, dan juga tidak selalu praktis, khususnya pada sebuah pengaturan industri.

Teknologi nano bekerja dengan bahan-bahan pada skala molekular dan atomik untuk memberikan solusi inovasi bagi berbagai masalah.

Page 7: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Di tahun-tahun belakangan ini, perusahaan nanoteknologi telah mengembangkan cat dan pelapis yang menghasilkan insulasi (pengedapan) bagus sekali hanya dengan sebuah lapisan tipis, dimana pengembang mengklaim dapat menghemat 20 hinga 40% biaya energi.

Industrial Nanotech Inc., yang berpusat di Florida, memproduksi sejumlah produk teknologi nano yang ramah lingkungan baik untuk pasar industri maupun domestik.

Produk Nansulate dibuat dari nanocomposite Hydro-NM-Oxide, sebuah acrylic resin dan kinerja aditif. Setelah dicatkan, akan membentuk setebal 0.1-0.2 mm yang menghalangi hantaran panas.

Menurut Nansulate Web site struktur Hydro-NM-Oxide seperti foam (busa), mempunyai daya hantar panas paling rendah (0.017 W/mK). Batu bata dan beton mempunyai daya hantar panas sekitar 0.6-0.8 W/mK.

Nansulate hadir dalam bentuk cat bersih dan putih, yang dapat digunakan untuk dinding, langit-langit, pipa dan tangki dengan menggunakan kuas pada umumnya, roller, atau penyemprot cat, dapat dicatkan di atas bahan yang lain. Membutuhkan tiga kali pengecatan untuk memperoleh hasil yang baik karena itu memerlukan perawatan berkala setiap 30-60 hari.

Selain menangani panas, pelapisan juga menghasilkan perlindungan terhadap jamur dan korosi.

Industrial Nanotech mengatakan ini juga memecahkan masalah yang berkaitan dengan masalah kesehatan akibat penggunaan partikel berukuran nano karena menempatkan arsitektur skala nano ke dalam partikel skala mikro.

Thermilate Europe Ltd. yang pusatnya di Inggris juga memproduksi sebuah cat hemat energi dan lapisan dasar untuk dinding dalam yang berfungsi menyekat panas, memantulkan panas kembali ke dalam ruangan. Karena dinding sebenarnya terasa hangat ketika disentuh, catnya secara dramatik mengurangi masalah kondensasi, menurut the Thermilate Website. Cat warmcoat dapat diperoleh dalam banyak variasi warna, dan dapat juga digunakan agak lebih banyak.

Thermilate paint additive, dibuat dengan menggunakan NanoCNB technology, juga dapat diperoleh dan dapat ditambahkan pada hampir pada semua cat. Thermilate dilandasi teknologi yang dikembangkan oleh NASA untuk melindungi dinding pesawat dari panas ketika kembali memasuki atmosfer bumi. Partikel keramik ukuran mikro bekerja seperti botol hampa udara mini, membentuk sekat pada hantaran panas karena perambatan.

Page 8: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Nano-Bioteknologi

Perkembangan riset nano-bioteknologi dapat dibagi menjadi dua yaitu aplikasi teknologi nano ke dalam bioteknologi dan aplikasi molekul biologi sebagai material nano. Untuk yang pertama dapat dibagi menjadi tiga berdasar kegunaannya yaitu teknologi untuk melihat seperti pengembangan partikel nano dan penggunaan scanning probe microscopy, kemudian teknologi untuk menganalisa dengan contoh biochip seperti DNA dan protein chip, selanjutnya yang ketiga adalah teknologi untuk merekayasa molekul biologi seperti berbagai kapsul nano untuk drug delivery system, dsb. Untuk aplikasi kedua, biologi molekul yang digunakan beragam mulai dari DNA, peptida dan protein yang digunakan untuk membuat material nano seperti kabel nano, tabung nano, dll. Menurut trend perkembangannya, riset nano-bioteknologi dimulai dari aplikasi pertama dan sekarang mengarah kepada aplikasi kedua. Dari sektor industri, investasi yang dikeluarkan untuk membentuk perusahaan-perusahaan baru bidang nano-teknologi, hampir separuhnya diperuntukkan untuk perusahaan nano-bioteknologi. Hampir seluruh dari perusahaan nano-bioteknologi bergerak di bidang kesehatan seperti diagnostik, pencarian obat, penghantaran obat, dsb.

Sebastian.2008. Nano-bioteknologi: Trend Riset dan Industri Terkini.http://witarto.wordpress.com/2008/01/16/nano-bioteknologi-trend-riset-dan-industri-terkini/. (dikunjungi tanggal 20 februari 2013 jam 12.37 WITA)

Page 9: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Aplikasi teknologi berbasis Nanometer

Nanoteknologi telah mengenerate konsep-konsep baru dalam berbagai bidang iptek. Diyakini bahwa nanoteknologi akan membawa revolusi pada seluruh aspek kehidupan manusia dalam waktu yang singkat dengan dampak melebihi empat revolusi yang terjadi sebelumnya.Gambar 1 Revolusi nanoteknologi (manufaktur molekul) memberikan impak yang sebanding dalam waktu singkat dengan empat revolusi industri yang ditempuh dalam dua abad.

Area aplikasi nanoteknologi sangat luas dan menyentuh hampir seluruh Aspek kehidupan manusia. Sebagai contoh, pada bidang teknologi informasi (TI) di Indonesia kini terdapat sekitar 60 juta pengguna handphone. Nanoteknologi telah meningkatkan kemampuan dan performansi komponen handphone seperti IC, layar display, memori, antena, baterai dan lainnya sehingga tampak lebih ringkas namun semakin canggih. Perangkat elektronik lainnya seperti komputer juga mengalami evolusi yang sama.

Di bidang farmasi dan kesehatan, produk-produk kesehatan telah menggunakan partikel nano untuk meningkatkan efektifitas obat. Para pakar di bidang ini kini tengah mengembangkan nanoteknologi untuk drug targeted and delivery system. Obat kini didesain dapat mencapai target dengan dosis tertentu sehingga akan lebih efisien dan efektif. Termasuk terobosan dalam bidang ini adalah penggunaan material cerdas yang diimplantasi dalam tubuh manusia untuk kepentingan pendeteksian penyakit.

Page 10: Ragam Manfaat Nanoteknologi

A. Pengenalan Nano Teknologi

Dalam presentasinya Profesor Yohanes Surya menjelaskan, masa depan teknologi akan bergeser menjadi Nano Technology. Nano artinya satu sepermiliar, satu Nano meter adalah sepuluh atom hydrogen. Menurut Yohanes Surya, contoh sederhananya bila tebal rambut 50.000 Nano meter, maka bisa dibayangkan bila tebal rambut itu dibelah menjadi 50.000 kali, dan hasil pembelahan ketebalan rambut, itulah yang disebut Nano Technology, dan itu merupakan teknologi di masa mendatang, teknologi sepermiliar meter.

Berkaitan dengan Nano Technology, Profesor Yohanes Surya lebih dulu menjelaskan apa itu teknologi, menurutnya teknologi adalah cara untuk mendapatkan sesuatu dengan kualitas lebih baik, lebih murah, lebih mudah dan lebih menyenangkan.. Dulu pada tahun 1930-an, waktu dari Jakarta ke Merauke ditempuh sekitar dua minggu, namun sekarang bisa dijangkau dengan 8 jam saja,” ujar Yohanes memberi contoh: Nano Technology Manipulasi Atom.

Prof.Yohanes Surya menjelaskan, Nano Technology adalah suatu teknologi yang mampu memanipulasi atom untuk menghasilkan sebuah produk menjadi lebih murah, lebih baik dan lebih menyenangkan. Beberapa contoh produksi yang bisa dihasilkan melalui Nano Technology ini adalah cat, packaging, industri ruang angkasa, solar energy, mengobati beragam penyakit, menyensor bangunan, mendeteksi bau gas, komputer, membuat orang awet muda, mempermudah seseorang jalan-jalan ke luar angkasa, dan banyak lagi.

Page 11: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Secara rinci pakar fisika ini mengungkapkan, melalui Nano Technology, seseorang bisa merubah-rubah warna cat rumah sesuai dengan keinginannya, dinding menjadi tidak mudah tergores, sebab dinding tembok tertutup rapat oleh nano pertikel. Suatu saat, untuk membersihkan jendela di gedung-gedung bertingkat tidak lagi diperlukan air, kaca cukup terkena matahari maka akan terjadi proses self cleaning. Begitu juga dengan ubin lantai, melalui Nano Technology, ubin bisa berganti warna sesuai dengan keinginan si pemilik.

B. Perkembangan Nano Teknologi

Page 12: Ragam Manfaat Nanoteknologi

1. Carbon Nano-Chip

Nano Technology juga bisa berkembang menjadi Carbon Nano-Chip, yang merupakan bahan sangat kuat dan ringan, yang akan membuat revolusi kekuatan material. Artinya, Nano-Chip mampu mempengaruhi industri ruang angkasa, dan industri automotif. Tiap mobil yang dilapisi Carbon Nano-Chip, akan membuat si pengemudi tidak usah takut lagi jika terjadi kecelakaan. Sebab kendaraan yang ditumpanginya tidak akan penyok, karena kekuatan yang melapisi mobil tersebut mencapai seratus kali kekuatan baja. Begitu juga halnya dengan pesawat ruang angkasa. Bila badan pesawat dilapisi Carbon Nano-Chip, kekuatannya akan menjadi luar biasa sekali. Akibat yang ditimbulkan, pesawat akan mampu menahan gesekan dari benda-benda apa pun. Dan pesawat juga bisa mencapai daerah yang lebih jauh lagi. Melalui Carbon Nano-Chip ini, suatu saat seseorang tidak perlu lagi mencuci pakaian dengan air. Pakaian Nano, cukup dikibas-kibaskan saja, sudah bersih dan licin kembali. Jadi tidak perlu diseterika, dicuci atau dilipat.

2. Nano Solar Energy

Page 13: Ragam Manfaat Nanoteknologi

“Saat ini, beberapa ilmuwan sedang meneliti bagaimana proses daun menyerap matahari. Daun tersebut ternyata bisa memanfaatkan energi sinar matahari sebesar seratus persen. Kalau kita bisa menggunakan tenaga matahari 25 hingga 50 persen saja, maka kita tidak perlu lagi membutuhkan minyak/solar. Bila teman-teman bisa menemukan metodenya, dampaknya luar biasa sekali,” ujar Profesor Yohanes Surya.

3. Nano Sensor

Page 14: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Salah satu kegunaannya mengobati penyakit kanker. Caranya, obat kanker dimasukkan ke dalam Nano robot kecil, lalu ditusukkan ke jari si penderita, dengan remote control, robot bisa diarahkan untuk mencari sendiri sel-sel kanker yang menyebar di dalam tubuh. Begitu sampai di tempat sel-sel kanker tersebut, robot akan melepaskan bom, kemudian sel kanker akan mati dan hancur. Sel itu akan keluar melalui pembuangan kotoran manusia bersama Nano Robot. Selain kanker, beragam penyakit juga bisa disembuhkan. Masih banyak Nano Technology lainnya. Selain energy, ada juga Nano air yang mampu mengubah air limbah, laut menjadi air tawar yang bersih, Nano Device dll.

Menurut National Science Foundation, total market Nano Technology mencapai satu trilyun dollar pada tahun 2015. Dan sekarang, diperkirakan sudah mencapai lima trilyunan dollar Amerika.

“Jadi, kalian semua sebagai generasi penerus mulai sekarang harus memikirkan bagaimana membangun negara kita ini melalui Nano Techonology. Orang yang tidak bermain atau memanfaatkan Nano Technology akan habis. Kita harus care terhadap teknologi, sebab bangsa yang maju adalah bangsa yang memperhatikan teknologi”, ujar Profesor Yohanes Surya di hadapan peserta pelatnas fisika dan para undangan lainnya.

Page 15: Ragam Manfaat Nanoteknologi

C. Pengembangan nanoteknologi dalam konteks ke-Indonesia-an

Nanoteknologi tidak dapat dihindari lagi entah kita mempersiapkan diri atau tidak. Dalam kenyataannya, Indonesia memiliki keunggulan komparatif yang berupa kekayaan sumber daya alam baik berupa berbagai mineral alam sebagai bahan baku pembuatan produk dan sumber energi, dan keragaman hayati flora dan fauna dalam jumlah yang luar biasa. Namun, sumber daya tersebut masih belum banyak diberikan nilai tambah sehingga belum dapat dijadikan sebagai penentu daya saing bangsa.

Pemanfaatan sumber daya alam tersebut baru berupa eksploitasi dengan kuantitas yang besar dan belum banyak diolah sehingga masih bernilai sangat rendah (misalkan mineral pasir besi, Kuarsa, tembaga, emas dll). Dilain sisi, letak geografis dan jumlah penduduk yang sangat besar, menjadikan Indonesia menjadi pasar perekonomian yang menjanjikan. Oleh karena itu, pengembangan nanoteknologi harus dapat diarahkan untuk mengelola dan memberikan penambahan nilai secara signifikan bagi sumber daya alam Indonesia sehingga meningkatkan daya saing bangsa. Arah pengembangan nanoteknologi ini kelak akan menjadi back bone pembangunan nasional kita.

Page 16: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Beberapa fokus pengembangan nanoteknologi yang perlu dilakukan berdasarkan potensi yang dimiliki adalah:

1. pemanfaatan nanoteknologi untuk pembuatan nanomaterial yang ditargetkan untuk pensuplai bahan baku produk nano untuk aplikasi di bidang TI, transportasi, elektronik, dll

2. pemanfaatan nano-bioteknologi yang ditargetkan untuk peningkatan hasil pangan dan pertanian

3. pemanfaatan nanoteknologi di bidang farmasi dan kesehatan yang ditargetkan untuk peningkatan kualitas obat Indonesia

4. pemanfaatan nanoteknologi untuk pemenuhan dan konservasi energi nasional.

Page 17: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Penelitian dan pengembangan nanoteknologi di Indonesia sudah dimulai di beberapa lembaga riset (LIPI, BATAN, BPPT, LAPAN, MRC, dll) atau universitas (ITB, UI, ITS, Unand, UGM, dll). Oleh karena itu,

Page 18: Ragam Manfaat Nanoteknologi

perhatian dan intensitas penelitian nanoteknologi di Indonesia harus segera ditingkatkan, mengingat negara-negara lain juga belum lama merintisnya dan peluang serta potensi yang sangat besar yang dimiliki Indonesia. Kehilangan momen hanya menempatkan bangsa Indonesia di papan bawah persaingan dunia di masa mendatang. Untuk mengusung isu nanoteknologi ini diperlukan kerjasama yang erat dari semua kalangan baik industri, pemerintah, dan akademisi. Prospek nanoteknologi akan semakin cerah jika kolaborasi tersebut berjalan harmonis. Berawal dari ini, permasalahan bangsa diharapkan dapat terselesaikan sekaligus meningkatkan derajat bangsa di percaturan Internasional.

A. Pengertian Nano Sensor

Nanosensors adalah poin yang digunakan untuk menyampaikan informasi tentang nanoparticles ke macroscopic dunia. Walaupun manusia belum dapat mempersatukan nanosensors, prediksi mereka untuk menggunakan obat terutama mencakup berbagai keperluan dan sebagai gateways ke nanoproducts bangunan lainnya, seperti chip komputer yang bekerja di nanoscale dan nanorobots. Saat ini, ada beberapa cara yang diusulkan untuk mengembangkan nanosensors.

1. Prediksi aplikasi

Nanosensor juga sering digunakan ahli medis sebagai alat pendeteksi segala macam penyakit. Menggunakan obat terutama dari nanosensors berputar di sekitar potensi nanosensors akurat untuk mengidentifikasi sel atau tempat-tempat tertentu di dalam tubuh yang membutuhkan. Dengan mengukur perubahan dalam volume, konsentrasi, kecepatan dan beratnya, gravitational, listrik, dan magnetis kekuatan, tekanan, atau suhu di sel-sel tubuh, nanosensors mungkin dapat membedakan dan mengenali sel tertentu, terutama orang-orang yang kanker, pada tingkat molekuler untuk memberikan obat atau memantau perkembangan ke tempat-tempat tertentu di dalam tubuh. Selain itu, mereka mungkin dapat mendeteksi macroscopic variasi dari luar tubuh dan berkomunikasi perubahan lain nanoproducts bekerja di dalam tubuh.

Salah satu contoh melibatkan nanosensors menggunakanah titik tersebut, dokter dapat melihat di mana sel kanker atau tumor yang disuntik melalui titi fluorescence properti kadmium selenide kuantum sebagai titik sensor untuk membuka Tumors dalam tubuh. Injecting oleh badan dengan jumlk-titik kuantum, yang dibangun khusus untuk mencari sel tubuh yang telah beresiko. Akibatnya, para peneliti yang bekerja untuk mengembangkan alternatif yang dibuat dari titik-titik yang berbeda namun tetap mempertahankan

Page 19: Ragam Manfaat Nanoteknologi

sebagian fluorescence properti. Secara khusus, mereka telah menyelidiki keunggulan seng sulfida titik kuantum, walaupun mereka tidak cukup teduh sebagai kadmium selenide.

Nano sensor juga dapat digunakan untuk mendeteksi spesifik DNA untuk mengenali eksplisit genetik cacat, mendeteksi secara otomatis tingkat gula untuk penderita diabetes. Oleh karena itu, dengan menggunakan pola proteomic dan campuran bahan-bahan baru, nanobiosensors juga dapat digunakan untuk mengaktifkan komponen dikonfigurasi menjadi hibrid substrat semikonduktor sebagai bagian dari sirkuit perakitan.

2. Nano Sensors Existing

Saat ini, fungsi nanosensors di dunia sebagai receptors stimulasi dari luar. Misalnya rasa bau terutama di dalam binatang yang sangat kuat seperti anjing, fungsi yang menggunakan receptors rasa nanosized molekul. Tanaman tertentu juga digunakan untuk mendeteksi nanosensors sinar matahari. Nanosensors menggunakan ikan-ikan untuk mendeteksi getaran disekitar air dan nanosensors juga dapat mendeteksi jenis kelamin serangga.

3. Metode produksi

Gambar A contoh dari molekul DNA yang digunakan sebagai starter untuk diri sendiri yang lebih besar berkumpul.

Gambar B sebuah atom kekuatan mikroskop gambar diri rakitan DNA nanogrid. Masing-masing DNA tegel diri berkumpul menjadi sangat memerintahkan periodik dua dimensi DNA nanogrid.

Saat ini terdapat beberapa cara untuk hypothesized menghasilkan nanosensors. Top-down cetakan dr logam yg ditulisi adalah cara paling terpadu yang sedang dibuat. memulai dengan blok yang lebih besar dari beberapa bahan dan ukiran dari bentuk yang dikehendaki. Diukir dari perangkat ini, terutama untuk digunakan dalam menempatkan microelectromechanical sistem khusus yang digunakan sebagai microsensors, umumnya hanya mencapai ukuran mikro, tapi yang paling baru-baru ini telah mulai untuk memasukkan nanosized komponen.

Cara lain untuk menghasilkan nanosensors adalah melalui metode bottom-up, yang melibatkan assembling dari sensor yang menggunakan komponen lebih kecil, Hal ini akan melibatkan pindah dari atom tertentu substansi satu per satu ke dalam posisi yang khusus, meskipun telah dicapai dengan menggunakan alat tes laboratorium seperti atomic force microscopes, masih terdapat kesulitan yang signifikan, khususnya untuk dilakukan secara masal, baik sebagai alasan untuk logistik dan ekonomi lemah. Kemungkinan besar, proses ini akan digunakan terutama untuk bangunan molekul starter diri assembling sensor.

Cara yang ketiga, yang menjanjikan hasil jauh lebih cepat, melibatkan masalah perakitan, atau “berkembang” nanostructures tertentu yang akan digunakan sebagai sensor. Pertama menggunakan beberapa bagian dari yang dibuat sebelumnya atau dibentuk nanostructure alami dan dalam atom mereka sendiri saja. Setelah terstruktur dan memiliki permukaan yang luar biasa yang akan membuatnya jauh lebih mudah untuk menarik molekul sebagai lanjutan dari pola ini, yaitu menangkap beberapa atom bebas dan melanjutkan ke bentuk yang lebih besar untuk membuat sendiri komponen nanosensors.

Page 20: Ragam Manfaat Nanoteknologi

4. Dampak ekonomi

Walaupun nanosensor teknologi adalah bidang yang relatif baru, proyeksi global untuk penjualan produk yang menggabungkan nanosensors berkisar dari $ 0,6 miliar menjadi $ 2,7 miliar dalam waktu tiga sampai empat tahun terakhir ini. Nanosensor ini kemungkinan besar akan dimasukkan sebagai alat paling modern lanjutan yang digunakan dalam sistem komputer, karena terdapat potensi untuk menyediakan hubungan antara bentuk-bentuk lain dari nanotechnology dan macroscopic dunia yang memungkinkan developer untuk memanfaatkan potensi nanotechnology ke komputer miniaturize chips sedangkan mereka sangat memperluas potensi penyimpanan.

B. Versi lain dari perkembangan nano sensor

1. Nanotubes

Peneliti di MIT telah menemukan bahwa karbon nanotubes dapat menjadi sensor biologi sangat sensitif untuk mendeteksi satu molekul dalam sel hidup secara real time,mereka mempublikasikannya secara online dalam Alam Nanoteknologi, demonstrasi pertama nanoscale sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan menampilkan gambar beberapa jenis molekul dalam sel pada saat yang sama, dengan sensitivitas yang jauh melebihi dari standar alat untuk molekular imaging. Para peneliti menggunakan sensor untuk mendeteksi benda yang merusak DNA, kanker tertentu, termasuk obat dan toxins. Sensor yang akhirnya dapat digunakan untuk memantau efektivitas obat kemoterapi, melacak interaksi molekul dalam sel, dan tes untuk tingkat rendah toxins di lingkungan.

Michael Strano, seorang penulis dan sekutu profesor dari teknik kimia di MIT, mengatakan bahwa pekerjaan merupakan lompatan maju dalam tujuan untuk mengembangkan nanoscale sensor untuk mendeteksi molekul di dalam sel hidup. Struktur kecil yang digunakan untuk deteksi dan imaging fluoresce. Property ini berguna untuk biologi imaging karena inframerah cahaya dapat menembus jaringan lebih mendalam daripada cahaya yang terlihat.

Strano mengatakan bahwa sensor menawarkan beberapa keuntungan lebih penting teduh dyes. Mereka tidak hanya dapat mendeteksi dan menemukan molekul, tetapi berbagai jenis molekul akan mempengaruhi properti sebagai emitted cahaya berbeda. “Bila molekul mengikat ke sana, ia dapat mengubah panjang gelombang atau intensitas cahaya yang keluar,” ujar Strano. “Setiap toksin memiliki tanda tangan yang unik. Jadi anda tidak hanya mendeteksi ini, Anda dapat mengatakan sesuatu tentang jenis toksin itu atau jenis obat itu.” Dalam studi ini, para peneliti menggunakan dua jenis karbon nanotubes untuk membedakan antara empat kelas berbeda toxins dalam sel hidup, tetapi Strano percaya bahwa sensor dapat dikonfigurasi untuk mendeteksi berbagai molekul dalam satu sel sample.

2. Nanowire

Peneliti di Universitas California, Berkeley, telah membuat sirkuit terpadu pertama yang menggunakan nanowires sebagai sensor dan komponen elektronik. Dengan teknik pencetakan sederhana, grup mampu membangun besar array sirkuit yang seragam, yang dapat digunakan sebagai sensor gambar. “Tujuan kami adalah untuk mengembangkan semua nanowire-sensor” yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, kata Ali Javey, seorang profesor teknik-listrik di UC Berkeley, yang memimpin penelitian.

Page 21: Ragam Manfaat Nanoteknologi

Nanowires membuat sensor karena dimensi kecil meningkatkan sensitivitas. Nanowire berbasis sensor cahaya, misalnya, dapat mendeteksi hanya beberapa foton. Tetapi akan berguna dalam perangkat praktis, sensor yang harus terintegrasi dengan elektronika yang dapat memperkuat dan memproses sinyal kecil seperti itu. Ini telah menjadi masalah, karena bahan yang digunakan untuk sensing dan elektronik tidak dapat dengan mudah dikumpulkan pada permukaan yang sama.

Good alignment adalah perangkat yang diperlukan untuk bekerja dengan baik, karena sinyal optik tergantung pada polarisasi cahaya, yang pada akhirnya akan bergantung pada orientasi dari nanowires. Demikian pula, Transistor memerlukan tinggi derajat alignment untuk mengaktifkan dan menonaktifkan dengan baik.

3. Nano Faster,Smarter (gabungan dari nanotubes dan nanowire)

Karbon nanotube berbasis kimia sensor dapat mendeteksi rendah bagian per miliar dari konsentrasi gas rumah kaca. Ia juga dapat pergi dari satu mendeteksi gas lain ke dalam setengah menit. Biasanya, karbon-nanotube-atau-nanowire berbasis sensor, yang dapat sangat peka dalam mendeteksi gas.

Perangkat baru yang dibuat dari dua bagian utama yaitu sebuah ultrasmall gas chromatograph dan instrumen yang biasa digunakan dalam analisis kimia untuk memisahkan campuran dari gas rumah kaca. Untuk membuat versi mikro dari instrumen, para peneliti membuat sketsa yang zigzagging.

Output dari chromatograph feed ke dalam nanotube Sensor. Sensor yang mengandung karbon nanotubes mencakup ruang kecil antara emas electrodes dan berbagai adsorb pada gas karbon nanotubes. Dengan mengukur perubahan daya konduksi setelah mengikat gas ke nanotubes, para peneliti dapat mengidentifikasi gas.

Para peneliti menguji dengan sensor kimia yang meniru toksin syaraf sarin. Mereka dapat mendeteksi miliar molekul dari gas, sesuai dengan konsentrasi 150 miliar per bagian yang telah mendapatkan lebih tinggi sensitivitas dengan nanosensors. Peneliti di Naval Research Laboratory telah karbon nanotube-sensor yang mendeteksi 50 miliar per bagian dari sarin seperti kimia. Li Jing dan rekan-rekannya di NASA Ames Research Center telah meneliti karbon nanotube dan logam-oksida nanowire berbasis Sensor array yang mendeteksi tentang empat bagian per miliar nitrogen dioksida.

Perangkat yang baru, dengan bagian per miliar sensitivitas, mungkin kurang sensitif dibandingkan yang lain, tetapi masih dapat menemukan kegunakan yang praktis, Lebih penting lagi, ia menyajikan kunci kemajuan yang menggabungkan mikro kromatografi kolom dan nanotube sensor ke dalam perangkat portabel yang kecil.

Kesimpulan

Nanoteknologi telah merubah cara pandang manusia terhadap iptek itu sendiri. Dengan menguasai nanoteknologi manusia merasa dapat mewujudkan semua impiannya untuk menciptakan material apa saja di dunia ini. Dalam level nano (sepermilyar meter), atom demi atom atau molekul demi molekul dapat disusun dan dimanipulasi sesuai keinginan kita sehingga tidak terjadi pemborosan atau ketidakefisienan partikel seperti pada material dalam paradigma iptek selama ini. Oleh karena itu nanoteknologi telah men-generate konsep-konsep baru dalam berbagai bidang iptek. Diyakini bahwa nanoteknologi akan

Page 22: Ragam Manfaat Nanoteknologi

membawa revolusi pada seluruh aspek kehidupan manusia dalam waktu yang singkat dengan dampak melebihi empat revolusi yang terjadi sebelumnya.

Di bidang farmasi dan kesehatan, produk-produk kesehatan telah menggunakan partikel nano untuk meningkatkan efektifitas obat. Para pakar di bidang ini kini tengah mengembangkan nanoteknologi untuk drug targeted and delivery system. Obat kini didesain dapat mencapai target dengan dosis tertentu sehingga akan lebih efisien dan efektif. Termasuk terobosan dalam bidang ini adalah penggunaan material cerdas yang diimplantasi dalam tubuh manusia untuk kepentingan pendeteksian penyakit yaitu terobosan dalam perkembangan Nanosensor.

Sumber : teamean.wordpress.com

Fahrinkstein.http://kiyisanbbl.wordpress.com/tag/perkembangan-nano-teknologi/