Teknologi Nano

utk artikel Nano Technology

Teknologi nano didefinisikan1) oleh The US National Nanotechnology Initiative (NNI) sebagai teknologi yang memiliki fungsi kontrol dan perekayasaan atom atau molekulnya yang berukuran antara 1 hingga 100 nm (1 nm= 10-9 m).

Nanoteknologi2) adalah manipulasi materi pada skala atomik dan skala molekular. Diameter atom berkisar antara 62 pikometer (atom Helium) sampai 520 pikometer (atom Cesium), sedangkan kombinasi dari beberapa atom membentuk molekul dengan kisaran ukuran nano. Deskripsi awal dari nanoteknologi mengacu pada tujuan penggunaan teknologi untuk memanipulasi atom dan molekul untuk membuat produk berskala makro. Deskripsi yang lebih umum adalah manipulasi materi dengan ukuran maksimum 100 nanometer.

 

Sejarah Teknologi Nano3)

 

Munculnya kesadaran terhadap ilmu dan teknologi nano diinspirasi dan didorong oleh pemikiran futuristik dan juga penemuan peralatan pengujian dan bahan-bahan.

  • Pada tanggal 29 Desember 1959 dalam pertemuan tahunan Masyarakat Fisika Amerika (American Physical Society) di Caltech, Richard Phillips Feynman (Pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1965)  dalam suatu perbincangan berjudul “ There’s plenty of room at the bottom”, memunculkan suatu isu yaitu permasalahan memanipulasi dan mengontrol atom (ukuran 0,001 nm) dan molekul (ukuran 0,1 nm) pada dimensi kecil (nanometer) .
  • Di tahun 1981, Scanning Tunneling Microscopy (STM) diciptakan oleh Heinrich Rohrer dan Gerd Binnig (Pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1986).
  • Beberapa tahun kemudian (1986), Gerg Binnig, Calfin F Quate, dan Christoph Gerber menemukan Atomic Force Microscope (AFM). Melalui peralatan STM dan AFM, para ilmuwan dapat melihat, memanipulasi, dan mengontrol atom-atom secara individu di dimensi nano. Penemuan bahan buckyball/fullerene dan carbon nanotube semakin mendorong para ilmuwan untuk meneliti ilmu dan teknologi nano.
  • Robert Curl, Harold Kroto, dan Richard Smalley (Pemenang Hadiah Nobel Kimia tahun 1996) menemukan buckyball/fullerene di tahun 1985. Buckyball/fullerene tersusun oleh molekul-molekul karbon dalam bentuk bola tak pejal dengan ukuran diameter bola 0,7 nm.
  • Sumio Iijima menemukan carbon nanotube pada tahun 1991 saat ia bekerja di perusahaan NEC di Jepang. Carbon nanotube adalah molekul-molekul carbon berbentuk silinder tak pejal dengan satu atau lebih dinding silinder. Diameter silinder bervariasi dari 1 nm hingga 100 nm. Panjang silinder dapat mencapai ukuran dalam rentang micrometer (1 μm=10-6m) hingga centimeter (1 cm=10-2m). Perbandingan antara ukuran panjang dan diameter carbon nanotube dapat melebihi 1.000.000. Kedua ujung-ujung silinder ditutup oleh fullerene berbentuk setengah bola tak pejal.

Meski Richard Feynman adalah orang yang pertama kali mendiskusikan nanoteknologi dalam kuliah “Masih Banyak Ruang di Bagian Paling Bawah” di pertemuan tahunan American Physical Society tahun 1959, tapi yang dianggap menciptakan istilah “nanoteknologi”4) adalah Norio Taniguchi dalam presentasi konferensi tahun 1974-nya yang berjudul “Konsep Dasar ‘NanoTeknologi’”.

Pengenalan dan pemahaman akan ilmu dan teknologi nano sangat terkait dengan definisi nano, bahan berstruktur nano, ilmu nano dan teknologi nano.

  • Nano adalah satuan panjang sebesar sepertriliun meter (1 nm=10-9m). Ukuran tersebut 1000x lebih kecil dari diameter rambut manusia (80 μm). Diameter sel darah merah dan virus hanya sebesar masing-masing 7 μm dan 150 nm.
  • Bahan berstruktur nano merupakan bahan yang memiliki paling tidak salah satu dimensinya (panjang, lebar, atau tinggi) berukuran 1-100 nm.
  • Bahan nano merupakan jembatan antara atom/molekul dan bahan berukuran mikrometer (transistor pada chip computer).
  • Gen atau DNA merupakan bahan nano alami dengan lebar pita gen sebesar 2 nm.
  • Fullerene dan carbon nanotube termasuk bahan nano sintetis karena ukuran diameternya berukuran nano.
  • Partikel-partikel pasir silika dan baja dapat dibuat juga menjadi bahan nano silika dan nano baja.
  • Studi segala fenomena fisika, kimia, dan biologi pada dimensi 1-100 nm disebut ilmu nano (nanoscience).

Sedangkan teknologi nano mencakup dua hal.

Pertama, seluruh produk-produk dengan ukuran geometri terkontrol (ketelitian satuan pengukuran) yang tersusun oleh paling tidak satu komponen produk dengan satu atau lebih dimensi komponen produk dibawah 100nm yang menghasilkan efek fisika,kimia, atau biologi berbeda dengan komponen produk konvensional berukuran di atas 100 nm tanpa kehilangan daya guna produk nano tersebut.

Kedua, peralatan-peralatan untuk tujuan pengujian atau manipulasi yang menyediakan kemampuan untuk fabrikasi dan pergerakan terkontrol atau ketelitian pengukuran dibawah 100nm. Contoh peralatan tersebut yaitu STM dan AFM.

Salah satu produk nano yang diperkirakan segera hadir adalah mobil yang dirakit dengan cat mengandung serbuk nano, kerangka mobil terbuat dari komposit carbon nanotube, atau polimer nanokomposit sebagai bahan pengganti lembaran baja.

Penerapan Teknologi Nano

 

Beberapa bidang pertanian yang menerapkan teknologi nano, antara lain : pembibitan tanaman, pembibitan hewan, obat hewan, pestisida, industri pakan, industri obat herbal, infrastruktur pertanian dan neutraceutical.

 

Daftar Pustaka:

1)         “Penelitian Pemanfaatan Teknologi Nano Untuk Meningkatkan Efisiensi Pupuk >25%”, http://balittanah.litbang.deptan.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=405:nano&catid=71:2010&Itemid=269

         2)        “Nanoteknologi”, http://id.wikipedia.org/wiki/Nanoteknologi

3)        “Dunia Nano: Sejarah & Definisi”, http://www.forumsains.com/ilmu-dan-teknologi-nano/dunia-nano-sejarah-dan-definisi-%28part-1%29/?PHPSESSID=mbpia1hvlmtsiqickjfmoif1a2

4)        “Nanoteknologi”, http://id.shvoong.com/exact-sciences/1810912-nanoteknologi/#ixzz2gMG0ebKn

 

Contoh Penelitian

Judul Penelitian:

“Penelitian Pemanfaatan Teknologi Nano Untuk Meningkatkan Efisiensi Pupuk >25%”,

URL: http://balittanah.litbang.deptan.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=405:nano&catid=71:2010&Itemid=269

Abstrak:

Peningkatan produksi pangan dalam rangka mendukung program ketahanan pangan perlu di dukung oleh teknologi yang mampu meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk dan ramah lingkungan. Penggunaan pupuk yang tidak berimbang menyebabkan tanaman kekurangan hara, dan sebaliknya menyebabkan keracunan dan polusi bila digunakan berlebihan. Dengan teknologi nano ini, pemberian pupuk yang sesuai dengan kebutuhan tanaman (precision farming) serta penggunaan sensor-sensor berukuran nano dimungkinkan untuk mendukung manajemen pengelolaan hara dan air (smart system farming). Dengan teknologi ini input sistem produksi pertanian dapat ditekan sedangkan produksi dapat ditingkatkan.

 

Picture Courtesy: http://www.pipimm.or.id/last_update.php?view=1&id=9

Related Links:

Advertisements

4 responses to “Teknologi Nano

  1. Having read this I thought it was very enlightening.

    I appreciate you spending some time and effort to put this information together.
    I once again find myself spending a significant amount of time both reading and commenting.

    But so what, it was still worth it!

  2. Greate pieces. Keep posting such kind of information on your page.
    Im really impressed by it.
    Hello there, You have done a great job. I will definitely digg it and for my part recommend to my friends.
    I am confident they will be benefited from this web site.

  3. New online pharmacy – high quality drugs, low prices, express delivery, discounts, worldwide shipping. Our [url=http://usvaluepharm.50webs.com/1.html]discount online drugstore[/url] provides high quality generic drugs by low prices, express worldwide delivery. So if you need really high quality pills – visit [url=http://usvaluepharm.50webs.com/1.html]discount online drugstore[/url] Thanks for your attention!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s