Sejarah Singkat Nanoteknologi
Nanoteknologi melampaui lewat abad ke-19 saat sains koloid mula-mula berakar umbi. Walaupun tidak dirujuk sebagai "nanoteknologi" ketika itu, teknik-teknik yang sama masih diterimaguna pada hari ini untuk mensintesiskan banyak daripada bahan-bahan pada saiz nanometer. Meskipun tidak disebut sebagai "nanoteknologi" ketika itu, teknik-teknik yang sama masih disetujui pada hari ini untuk menyintesis banyak dari bahan-bahan pada ukuran nanometer.
Sebutan pertama bagi sesetengah konsep nanoteknologi (tetapi sebelum penggunaan nama itu) adalah dalam " Masih Terdapat Banyak Ruang di Bawah " ("There's Plenty of Room at the Bottom)", sebuah ceramah yang disampaikan oleh ahli fizik Richard Feynman kepada Persatuan Fizikal Amerika di Caltech pada 29 Disember 1959 . Sebutan pertama untuk beberapa konsep nanoteknologi (tetapi sebelum penggunaan nama itu) adalah dalam " Masih Ada Banyak Ruang di Bawah "(" There's Plenty of Room at the Bottom) ", sebuah ceramah yang disampaikan oleh fisikawan Richard Feynman ke Asosiasi Fisik Amerika di Caltech pada 29 Desember 1959 .
Istilah "nanoteknologi" ditakrifkan buat pertama kali oleh Norio Taniguchi , Profesor Universiti Sains Tokyo , pada tahun 1974 dalam kertas kerjanya, " Mengenai Konsep Asas 'Nanoteknologi', " sebagai berikut: "'Nanoteknologi' terdiri terutamanya daripada pemprosesan bahan-bahan melalui pemisahan, penyatuan, dan pencacatan bentuk oleh sebiji atom atau sebiji molekul." Istilah "nanoteknologi" didefinisikan pertama kali oleh Norio Taniguchi , Profesor Universiti Sains Tokyo , pada tahun 1974 dalam kertas kerjanya, "Tentang Konsep Dasar 'Nanoteknologi'," sebagai berikut: "'Nanoteknologi' terdiri terutama dari pemrosesan bahan-bahan dalam pemisahan, persatuan, dan pencacatan bentuk oleh sebiji atom atau sebiji molekul. "
Pada dekad 1980-an , idea asas untuk takrif ini diperiksa dengan teliti oleh Dr. Pada dekade 1980-an , ide dasar untuk definisi ini diperiksa dengan teliti oleh Dr. Eric Drexler . Eric Drexler . Beliau mempromosikan keertian teknologi untuk fenomena-fenomena dan peranti-peranti skala nano melalui ucapan-ucapan dan buku-bukunya, " Enjin-enjin Penciptaan: Era Nanoteknologi Yang Akan Datang " ( Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology ) dan " Sistem-sistem Nano: Jentera Molekul, Pengilangan dan Pengiraan " ( Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation , ISBN 0-471-57518-6 ) dan disebabkan beliau, istilah itu memperoleh maksud kini. Ia mempromosikan keertian teknologi untuk fenomena-fenomena dan perangkat-perangkat skala nano melalui ucapan-ucapan dan buku-bukunya, " Mesin-mesin Penciptaan: Era Nanoteknologi Yang Akan Datang "(Engines of Creation: The Coming Era of nanotechnology) dan" Sistem- sistem Nano: Jentera Molekul, pembuatan dan Penghitungan "(Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, ISBN 0-471-57518-6 ) dan disebabkan beliau, istilah itu memperoleh maksud kini.
Nanoteknologi dan nanosains bermula pada awal 1980-an dengan dimajukan dua perkara: kelahiran sains kelompok dan penciptaan mikroskop penerowongan imbasan ( scanning tunneling microscope - STM). Nanoteknologi dan nanosains dimulai pada awal 1980-an dengan dimajukan dua hal: kelahiran sains kelompok dan penciptaan mikroskop penerowongan pemindaian (scanning tunneling microscope - STM). Kemajuan ini mendorong kepada penemuan fuleren pada 1986 dan nanotiub karbon beberapa tahun kemudian. Mikroskop daya atom dan mikroskop terowong imbasan merupakan dua versi pertama pengesan yang memperkenalkan nanoteknologi. Kemajuan ini mendorong kepada penemuan fuleren pada 1986 dan nanotiub karbon beberapa tahun kemudian. Mikroskop daya atom dan mikroskop terowongan pemindaian merupakan dua versi pertama detektor yang memperkenalkan nanoteknologi.
Teknologi kini menggunakan istilah 'nano' tidak terlalu berkaitan dan agak jauh dengan matlamat teknologi perubahan dan istimewa bagi cadangan pengilangan molekul, tetapi istilah tersebut sering membawa kepada idea tersebut. Teknologi kini menggunakan istilah 'nano' tidak terlalu berhubungan dan agak jauh dengan tujuan teknologi perubahan dan istimewa bagi cadangan pengilangan molekul, tetapi istilah tersebut sering membawa kepada idea tersebut. Maka, mungkin berbahaya yang "buih nano" akan terbentuk daripada penggunaan istilah tersebut oleh para saintis dan usahawan untuk mendapatkan keuntungan, tanpa menghiraukan (dan mungkin kurang) minat dalam kemungkinan perubahan kerja yang lebih kelihatan berwawasan tinggi dan jauh. Maka, mungkin berbahaya yang "buih nano" akan terbentuk dari petunjuk istilah tersebut oleh para ilmuwan dan pengusaha untuk mendapatkan keuntungan, tak peduli (dan mungkin kurang) minat dalam kemungkinan perubahan kerja yang lebih terlihat berwawasan tinggi dan jauh.
Peralihan sokongan yang berasaskan janji cadangan seperti pengilangan molekul untuk projek yang lebih biasa juga mungkin akan menimbulkan pandangan sinis yang tidak wajar terhadap matlamat paling hebat tersebut: seorang pelabur yang tertarik oleh pengilangan molekul yang melabur dalam 'nano' hanya untuk mendapatkan yang sains bahan tipikal memperolehkan keputusan yang mungkin menyimpulkan yang semua idea tersebut hanyalah satu gembar-gembur, tidak mampu untuk menghargainya yang semua ini boleh dimungkinkan dengan kekaburan istilah itu. Transisi dukungan yang berbasis janji saran seperti pembuatan molekul untuk proyek yang lebih biasa juga mungkin akan menimbulkan pandangan sinis yang tidak wajar terhadap tujuan paling hebat tersebut: seorang investor yang tertarik oleh pembuatan molekul yang berinvestasi dalam 'nano' hanya untuk mendapatkan yang sains bahan tipikal memperolehkan hasil yang mungkin menyimpulkan yang semua idea tersebut hanyalah satu gembar-gembur, tidak mampu untuk menghargainya yang semua ini dapat dimungkinkan dengan ambiguitas istilah itu. Dalam kata lain, sesetengah telah berbalah yang publisiti dan kecekapan dalam bidang yang berkaitan yang dijanakan oleh bantuan seperti projek 'nano ringan' adalah berharga, walaupun tidak langsung, dalam kemajuan kepada matlamat nanoteknologi. Dalam kata lain, beberapa telah berselisih yang publisitas dan efisiensi dalam bidang yang berhubungan yang diperkuat bantuan seperti proyek 'nano ringan' adalah berharga, walaupun tidak langsung, dalam kemajuan ke tujuan nanoteknologi.
Nanoteknologi merupakan bidang kesimpulan yang didokumenkan dalam monograf nota kaki "Gembar-gembur Nano: Kebenaran di Sebalik Desas-desus Teknologi Nano" ( Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz ). Nanoteknologi merupakan bidang kesimpulan yang didokumentasikan dalam monograf catatan kaki "gembar-gembur Nano: Kebenaran di Sebalik Desas-desus Teknologi Nano" (Nano-Hype: The Truth Behind the nanotechnology Buzz). Kajian yang telah diterbitkan tersebut (dengan kata-kata oleh Mihail Roco, ketua NNI) menyimpulkan yang apa yang dijual sebagai "nanoteknologi" merupakan sebuah penyusunan semula sains bahan, yang membawa kepada "industri nanotek yang dibina hanya berasaskan penjualan tiub nano, wayar nano dan yang sepertinya" yang akan "berakhir dengan beberapa pembekal menjual barangan sampingan dengan jumlah yang banyak." Penelitian yang telah diterbitkan tersebut (dengan kata-kata oleh Mihail Roco, ketua nni) menyimpulkan yang apa yang dijual sebagai "nanoteknologi" merupakan sebuah penyusunan kembali ilmu bahan, yang membawa kepada "industri nanotek yang dibangun hanya berbasis penjualan tabung nano, wayar nano dan yang sepertinya "yang akan" berakhir dengan beberapa operator menjual barang sampingan dengan jumlah yang banyak. "
Bahan yang bertambah secara nanoteknologi akan mengurangkan berat dan diikuti dengan bertambahnya kestabilan dan kegunaan. Bahan yang bertambah secara nanoteknologi akan mengurangi berat dan diikuti dengan bertambahnya stabilitas dan penggunaan.
Risiko nanoteknologi boleh diluaskan kepada tiga bahagian: Risiko nanoteknologi dapat diluaskan kepada tiga bagian:
· risiko kepada kesihatan dan persekitaran yang berpunca daripada zarah dan jirim nano resiko kesehatan dan lingkungan akibat partikel dan materi nano
· risiko yang disebabkan oleh pengilangan atau penghasilan molekul (atau teknologi nano lain) risiko yang disebabkan oleh pembuatan atau produksi molekul (atau teknologi nano lain)
· risiko yang datangnya daripada masyarakat sendiri. resiko yang datangnya dari masyarakat sendiri.
Definisi Nanoteknologi
Nanoteknologi adalah sebuah cabang ilmu yang berfokus pada materi-materi pada ukuran antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10 -9 meter ). Pada dasarnya, nanoteknologi ialah peluasan sains-sains yang sedia ada ke skala nano. Pada dasarnya, nanoteknologi adalah perluasan ilmu-ilmu yang ada ke skala nano. Salah satu aspek skala nano yang terpenting adalah bahawa semakin objek-objek menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan isi padu. Salah satu aspek skala nano yang terpenting adalah bahwa semakin benda menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan volume. Fenomena ini telah memungkinkan penciptaan bahan-bahan yang menarik serta penggunaan-penggunaan yang baru. Fenomena ini telah memungkinkan penciptaan bahan-bahan yang menarik serta petunjuk-petunjuk yang baru. Umpamanya, bahan-bahan yang legap menjadi lut sinar (tembaga); bahan-bahan yang stabil menjadi bahan boleh bakar (aluminium); pepejal menjadi cecair pada suhu bilik (emas); dan penebat menjadi konduktor (silikon). Umpamanya, bahan-bahan yang legap menjadi transparan (tembaga); bahan yang stabil menjadi bahan dapat bakar (aluminium); padat menjadi cair pada suhu kamar (emas); dan insulator menjadi konduktor (silikon). Kejayaan-kejayaan cemerlang dalam nanoteknologi telah menghasilkan alat-alat solek dan losen-loesen pelindung cahaya matahari yang lebih baik, serta seluar kalis air. Perolehan-perolehan cemerlang dalam nanoteknologi telah menghasilkan alat-alat solek dan losion-loesen pelindung sinar matahari yang lebih baik, serta celana kedap air.
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.
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.
Struktur-struktur nano terdiri daripada tiga jenis, berdasarkan bilangan dimensinya: Struktur-struktur nano terdiri dari tiga jenis, berdasarkan jumlah dimensinya:
· satu dimensi: permukaan objek antara 0.1 dan 100 nm; satu dimensi: permukaan objek antara 0.1 dan 100 nm;
· dua dimensi: nanotiub yang mempunyai diameter antara 0.1 dan 100 nm; dua dimensi: nanotiub yang memiliki diameter antara 0.1 dan 100 nm;
· tiga dimensi: zarah dengan saiz antara 0.1 dan 100 nm. tiga dimensi: partikel dengan ukuran antara 0.1 dan 100 nm.
Ilustrasi Ukuran di Kehidupan
· Makhluk hidup tersusun atas sel –sel yang memiliki diameter ± 10 µm.
· Bagian dalam sel memiliki ukuran yang lebih kecil lagi, bahkan protein dalam sel memiliki ukuran ± 5 nm yang dapat diperbandingkan dengan nanopartikel buatan manusia.
Satu nanometer berukuran sepermilyar meter, atau sepersejuta milimeter = ukuran 1/50.000 kali diameter rambut manusia.
Aplikasi Teknologi Nano
Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yang menggunakan teknologi nano yang diaplikasikan dalam bidang :
- · Medis & Pengobatan
Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target.
Molekul nano menempel pada sel kanker
- · Automotif
- · Home Appliance
- · Farmasi
Nanoteknologi sudak banyak digunakan dalam bidang sains, antara lain biomedis, elektronik, magnetik, optik, IT, ilmu material, komputer, tekstil, kosmetika, bahkan obat-obatan. Sebagian besar obat-obatan dan kosmetika yang beredar di pasaran saat ini bekerjanya kurang optimal disebabkan karena zat aktifnya :
1. memiliki tingkat kelarutan yang rendah.
2. membutuhkan lemak agar dapat larut.
3. mudah teragregasi menjadi partikel besar
4. tidak mudah diabsorpsi dan dicerna
- · Komputer
- · Militer
- · Kosmetik
Terobosan nanoteknologi dalam bidang kosmetika dan obat-obatan mampu menciptakan bahan kosmetika dan obat-obatan dengan efektivitas yang jauh lebih baik. Sebagai contoh adalah penggunaan liposom dalam formula obat dan kosmetika.
Liposom adalah vesikel berbentuk spheris dengan membran yang terbuat dari dua lapis fosfolipid (phospholipid bilayer), yang digunakan untuk menghantarkan obat atau materi genetik ke dalam sel. Liposom dapat dibuat dari fosfolipid alamiah dengan rantai lipid campuran ataupun komponen protein lainnya. Bagian phospholipid bilayer dari liposom dapat menyatu dengan bilayer yang lain seperti membran sel, sehingga kandungan dari liposom dapat dihantarkan ke dalam sel. Dengan membuat liposom dalam formula obat atau kosmetika, akhirnya bahan yang tidak bisa melewati membran sel menjadi dapat lewat. Manfaat sistem penghantaran zat aktif kosmetika dengan menggunakan liposom berukuran 90 nm adalah :
1. mampu menghantarkan zat aktif sampai lapisan bawah kulit.
2. mampu menghantarkan zat aktif lebih cepatk, sehingga didapatkan recovery yang lebih cepat pula.
- · Tekstil
Dengan nanopartikel tekstil dan pakaian akan menjadi mudah dibersihkan dan dengan penambahan silver pada kaos kaki akan membuat nya mempunyai pengaruh pada pengurangan bau kaki. Tetapi akhir-akhir ini para peneliti mengingatkan bahwa tidak semua produk kaos kali yang mengandung perak akan aman bagi lingkungan. Hal ini karena pada saat pencucian, pada produk yang kurang bagus, perak akan terikut ke air cucian. Hal ini bisa menyebabkan efek negatif pada biota air. Selain perak, TiO2 diguanakan juga pada UV cut. Contoh yang umum di pakai adalah pada payung.
- · Konservasi Energi
- · Lingkungan Hidup
- · Produk perawatan.
TiO3 dan SiO2 digunakan sebagai UV cut sementara apatite digunakan pada pasta gigi. Perak digunakan pada plester untuk mencegah infeksi dan emas nanopartikel digunakan pada tes kehamilan
- Olahraga
· Perbaikan rumah
Titania digunakan pada cat genting untuk membuat memberi efek pembersihan sendiri.
· Produk Rumah tangga
Digunakan pada gelas, keramik, sepatu untuk berbagai macam pelapisan.
- · Aplikasi Nanoteknologi Untuk Penghematan Energi
Pemborosan energi, khususnya di Indonesia, memang lebih banyak disebabkan karena pola penggunaan yang belum efisien atau lebih terkait dengan budaya dan gaya hidup masyarakat. Namun sebenarnya banyak sekali teknologi yang dapat diterapkan untuk mengubah atau meminimalisir gaya hidup yang boros energi, sebagaimana terjadi di Indonesia. Dan rekayasa material melalui nanoteknologi menjadi sangat penting di sini.
Keunggulan
1. Rekayasa material dengan nanoteknologi melahirkan material-material baru yang bermanfaat untuk meningkatkan efisiensi pemakaian energi.
2. Pengembangan teknologi nano di sektor energi menjadi salah satu kunci untuk pemanfaatan energi yang efisien dan sekaligus menjadi sumber pertumbuhan dan pengembangan industri nasional.
Potensi Aplikasi
Material nano tersebut dapat diaplikasikan di segala sektor, mulai dari sektor industri, bangunan maupun transportasi.
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 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.
Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Dalam pembuatan LSI (large scale integrated sedapat mungkin jumlah transistor dalam satu chip bisa diperbanyak. Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satu chip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Diperkirakan ke depannya, sejalan dengan terus majunya teknologi nano, ukuran transistor terus akan mengecil sesuai dengan hukum Moore dan processor tipe 45 nm akan masuk pasar tahun 2007, dan selanjutnya tahun 2009 akan processor 32 nm.
Etika Dalam Penerapan Nanoteknologi
Perkembangan nanoteknologi pada saat ini terus berkembang seiring dengan sejalannya waktu. Nanoteknologi akan terus mengalami kemajuan karena manusia akan selalu berpikir kritis dan kreatif untuk menciptakan nanoteknologi.
Semakin berkembangnya nanoteknologi maka semakin diperlukannya penerapan etika dalam perkembangan nanoteknologi. Etika dalam nanoteknologi mencakup penerapan standar-standar etika dalam pemilihan, perencanaan, penerapan, dan pengawasan teknologi untuk mencegah terjadinya kegagalan teknologi yang merugikan kepentingan publik. Selain itu, dengan adanya etika atau suatu langkah yang benar dalam menciptakan nanoteknologi, manusia dapat mempertimbangkan keputusan yang diambil dan berfikir dampak negative yang akan ditimbulkan sehingga tidak merugikan banyak pihak.
Pada saat ini banyak para ahli science yang menciptakan nanoteknologi hanya berorientasi pada kebutuhan industri tanpa pernah peduli akibat dari teknologi yang mereka gunakan di masyarakat. Berikut ini merupakan contoh dari tidak diterapkannya etika dalam menciptakan nanoteknologi ialah cloning dan suntik mati.
Standar etika sangat diperlukan bagi scientist dalam membuat keputusan agar tidak mengakibatkan masalah yang merugikan banyak pihak.
Peran Teknologi Nano Dalam IT (Information Technology)
Peran teknologi nano dalam 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.
Kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga.
1. Penambahan kepadatan jumlah device
Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar.
Contoh: tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Chip ini berisi lebih dari 500 juta buah transistor.
2. Memungkinkannya Aplikasi Efek Kuantum
3. Penambahan fungsi baru pada sistem
Penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada membuat material sama dalam ukuran kecil. Tetapi membuat suatu fungsi yang baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem device.
contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap dan mentransfer cahaya menjadi informasi dan kemudian diolah, itu akan lebih mudah dilakukan dengan peran teknologi nano. Bahkan dengan teknologi nano,intelejensi sensor buatan bisa dibuat dengan sensitifitas mendekati apa yang dimiliki manusia.
Peran teknologi nano yang lainnya :
Ø Teknologi nano mampu menggandakan kekutan beton.
Dengan campuran 10 persen bahan nanosilika kekutan beton menjadi dua kali lebih kokoh, tahan gempa, dan kedap air laut.
Ø Teknologi nano mampu membuat obat dalam ukuran nanogram.
Obat tersebut langsung menuju sasaran yang hendak diobati.
Ø Teknologi nano memberikan jalan keluar mengatasi polusi:
a. Dengan penguasaan nanoteknologi akan mengurangi penggunaan bahan bakar di bidang transportasi.
b. Mengurangi gas buang dan limbah.
a. Nanofilter mampu menyaring debu, gas dan partikel di bawah orde satu micron.
b. Nanoteknologi akan ditemukan solar sel yang bisa mengurangi sumber energi senyawa karbon.
c. Nanoteknologi memungkinkan penemuan baterai dengan kapasitas tinggi dan bertahan lama.
d. Nanoteknologi memungkinkan penghematan energi karena jaringan listrik tidak lagi menggunakan tembaga sebagai konduktor, tapi akan menggunakan konduktor dengan tingan resistensi nol.
e. Nanoteknologi memungkinkan penggunaan hydrogen sebagai sumber energi baru.
Ø Nanoteknologi mampu mengubah material yang tidak berguna menjadi barang bermutu tinggi dengan menyusun unsur pembentuknya.
Batu gamping (clay) yang diubah menjadi nanopartikel kemudian dicampur dengan polimer, akan menghasilkan polymer nanocomposite (PNC) yang sangat kuat dan elastis.
Ø Teknologi nano mampu menyusun atom atau molekul karbon yang terdapat dalam batubara dan grafit.
Menghasilkan sebutir berlian yang berkilauan.
Ø Penelitian intensif dibidang cip berkemampuan tinggi dengan menggunakan teknologi nano dilakukan oleh beberapa perusahan besar seperti IBM dan Hewlett Packet dengan mengubah material asasnya dari silicon menjadi partikel logam lainnya yang mudah di modifikasi dengan kemampuan tinggi. INTEL Corp. (Intel) sebagai produser cip dunia telah menyiapkan diri melalui teknologi nano akan mengganti partikel silicon yang selama ini digunakan sebagai bahan asas cip dengan partikel Nano carbon tube.
Kontribusi 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. Dalam tulisan ini akan dipaparkan kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar, yang sampai saat ini dapat dibagi menjadi tiga.
penambahan kepadatan jumlah divais. Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Dalam pembuatan LSI (large scale integrated), sedapat mungkin jumlah transistor dalam satu chip bisa diperbanyak.
Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satuchip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Diperkirakan ke depannya, sejalan dengan terus majunya teknologi nano, ukuran transistor terus akan mengecil sesuai dengan hukum Moore dan processor tipe 45 nm akan masuk pasar tahun 2007, dan selanjutnya tahun 2009 akan diluncurkan processor 32 nm.
Terkait dengan usaha untuk memperkecil ukuran divais ini, salah satu mimpi besar dari para ilmuan di Amerika saat ini adalah membuat memori atom, dan ini pernah secara langsung dilontarkan oleh Presiden Bill Clinton tahun 2001 ketika peluncuran proyek nasional nanoteknologi. Mereka bermaksud untuk memasukkan semua data yang ada di perpustakaan nasional ke dalam satu chip memori atom yang berukuran satu sentimeter (cm) kubik.
Mari kita coba menganalisa apakah memungkinkan data sebanyak itu dikumpulkan dalam satu chip berukuran satu cm kubik. Satu cm jika diubah dalam satuan ukuran atom yaitu amstrong, berarti sama dengan 10 pangkat 8 amstrong. Jika chip memori berupa kubus yang masing-masing panjang sisinya 1 cm, maka chip tersebut berisi atom sebanyak 10 pangkat 24 buah.
Prinsip pembuatan memori atom sendiri adalah dengan menyiapkan 2 jenis atom yaitu atom besar dan atom kecil, dan mendefinisikan atom besar sebagai 0 dan atom kecil sebagai
Pertama, Jika kedua jenis atom tersebut ketika dijejerkan bisa dibaca dengan baik, maka bisa didefinisikan bahwa jumlah bit sebanyak jumlah atom. Data atau informasi yang terdapat dalam satu buah buku biasanya akan bisa masuk dalam satu lembar CD-ROM yang jumlah bit-nya kurang lebih 10 pangkat 9. Karena jumlah atom dalam chip memori atom sebanyak 10 pangkat 24 buah, dan satu buah buku diperkirakan sebanyak 10 pangkat 9 bit, maka dalam satu chip akan bisa memuat sekitar 10 pangkat 15 buah buku. Sungguh, jumlah yang sangat besar. Kalau saja, dalam satu tahun ada 1 juta buku, maka secara kalkulasi, satu chip bisa memuat informasi selama lebih dari 10 tahun. Jadi, jika teknologi kontrol peletakan satu persatu atom bisa dilakukan dengan baik, maka bukan hal yang mustahil memori atom tersebut bisa direalisasikan.
Kedua, memungkinkannya aplikasi efek kuantum. Ukuran material jika mencapai satuan nanometer, maka secara otomatis akan muncul fenomena-fenomena baru dalam fisika kuantum yang tidak dijumpai pada fenomena fisika klasik, yaitu efek kuantum. Fenomena unik ini menjadi perhatian yang besar bagi ilmuan sekarang untuk diaplikasikan dalam teknologi elektronika saat ini. Penggunaan efek kuantum sendiri dalam divais bermacam-macam. Salah satunya adalah divais elektronika yang menggunakan struktur kecil kuantum dot maupun superlatis. Pada divais dengan struktur superlatis inilah yang diproyeksikan bisa dipakai dalam aplikasi divais dengan kecepatan tinggi. Contoh divais dari jenis ini yang sudah diproduksi adalah HEMT (High Electron Mobility Transistor) yang biasa dipakai pada sistem pemancar satelit. Keunikan fenomena lain di area nanometer ini adalah munculnya energi level yang diskrit. Bahkan, semakin kecil ukuran suatu benda, maka diskritnya energi level semakin jelas. Aplikasi yang sudah terlihat betul dari fenomena ini adalah pembuatan laser berwarna biru dan ungu dengan bahan kuantum dot. Laser ini bekerja berdasarkan sifat diskrit energi level pada struktur dot tersebut. Menariknya adalah material yang semula tidak bisa menghasilkan cahaya, seperti silikon yang biasa dipakai dalam LSI, akan berubah sifat menjadi bisa bercahaya ketika efek kuantum muncul. Aplikasi lain dari efek kuantum ini adalah single electron device (Kompas, 12 Mei 2004), yang konon selain menjadi kandidat divais untuk LSI generasi selanjutnya, bisa juga diaplikasikan dalam pembuatan sensor dengan sensitifitas tinggi, kuantum informasi, dan kuantum komputer.
Ketiga, penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada. Yang dimaksud adalah bukan sebatas membuat material sama dalam ukuran kecil sehingga kepadatannya semakin besar, tetapi lebih pada titik tekan lahirnya fungsi baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem divais. Sebagai contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap cahaya, kemudian sekaligus mentransfer cahaya tersebut menjadi informasi dan kemudian mengolahnya, itu akan lebih mudah dilakukan dengan peran teknologi nano. Bahkan dengan teknologi nano, diharapkan ke depan intelejensi sensor buatan bisa dibuat dengan sensitifitas mendekati apa yang dimiliki manusia.
Demikian 3 kontribusi besar teknologi nano di bidang IT, yang tentu masih memungkinkan lagi nantinya muncul kontribusi ke-4, ke-5, dan seterusnya seiring dengan temuan-temuan baru teknologi nano di masa mendatang.
Kesimpulan
Nanoteknologi adalah sebuah cabang ilmu yang berfokus pada materi-materi pada ukuran antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10 -9 meter ).
Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil.
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.
Hingga saat ini nanoteknologi sudah diaplikasikan dalam berbagai bidang. Mulai dari dibidang medis, automotif, kosmetik, komputer, industri pangan, militer, tekstil, olahragasampai serat optik.
Nanoteknologi sudah terasa manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari. Nanoteknologi juga sangat berperan dalam IT (Information Technology)
