DEFINISI NANOTEKNOLOGI
Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Istilah ini kadangkala diterapkan ke teknologi sangat kecil. Artikel ini membahas nanoteknologi, ilmu nano, dan nanoteknologi molekular "conjecture".
Istilah nanoteknologi kadangkala disamakan dengan nanoteknologi molekul (juga dikenal sebagai "MNT"), sebuah conjecture bentuk tinggi nanoteknologi dipercayai oleh beberapa dapat dicapai dalam waktu dekat di masa depan, berdasarkan nanosistem yang produktif. Nanoteknologi molekul akan memproduksi struktur tepat menggunakan mechanosynthesis untuk melakukan produksi molekul. Nanoteknologi molekul, meskipun belum ada, dipromosikan oleh para pendukungnya nantinya akan memiliki dampak yang besar dalam masyarakat bila benar-benar jadi.
gambar nanotiub karbon berputar
SEJARAH NANOTEKNOLOGI
Sesuai dengan namanya, nanoteknologi adalah ilmu pengetahuan teknologi dengan skala nanometer. Nanoteknologi ini merupakan teknologi masa depan. Hal ini dibuktikan dengan adanya nanoteknologi, semua kebutuhan manusia dapat terselesaikan. Sejumlah terobosan yang penting terjadi di dalam nanoteknologi. Pengembangan ini ditemukan dan digunakan di dalam aplikasi produk di seluruh dunia di sepanjang abad sekarang ini. Beberapa contoh adalah konvertor katalitis di dalam mobil yang membantu memindahkan air pengotor, alat di dalam komputer yang berfungsi untuk membaca dan merekam dalam komponen hard-disk, sunscreens tertentu, kosmetik yang dapat menghalangi radiasi berbahaya dari matahari, pakaian mantel khusus untuk sports yang mampu meningkatkan performen atlet. Meski demikian, banyak ilmuwan, insinyur, dan teknolog percaya bahwa mereka hanya memanfaatkan sebagian permukaan dari potensi nanoteknologi.
Pengembangan nanoteknologi dewasa ini berdampak luar biasa, karena itu negara-negara maju berlomba-lomba mengalokasikan dana untuk berinvestasi mengembangkan teknologi material berukuran mini itu. Partikel baru yang sangat halus itu akan mempunyai sifat-sifat dan penampilan yang jauh lebih baik dan berbeda dengan material aslinya, misalnya teknik pembuatan peralatan elektronik dari semikonduktor silikon yang dibentuk sesuai pola tertentu dan teknologi layer. Ilmuwan yang terkenal dalam konsep nanoteknologi adalah K.E. Drexler. Drexler mengembangkan nanoteknologi molekular dengan meniru apa yang terjadi pada sel. Hukum ini selanjutnya disebut Drexlerian Nanoteknologi dengan idenya yang disebut assembler. Assembler ini bertindak seperti tangan robot pada pabrik skala makro, yang menaruh atom/molekul pada tempat yang diinginkan.
Pengembangan nanoteknologi dewasa ini berdampak luar biasa, karena itu negara-negara maju berlomba-lomba mengalokasikan dana untuk berinvestasi mengembangkan teknologi material berukuran mini itu. Partikel baru yang sangat halus itu akan mempunyai sifat-sifat dan penampilan yang jauh lebih baik dan berbeda dengan material aslinya, misalnya teknik pembuatan peralatan elektronik dari semikonduktor silikon yang dibentuk sesuai pola tertentu dan teknologi layer. Ilmuwan yang terkenal dalam konsep nanoteknologi adalah K.E. Drexler. Drexler mengembangkan nanoteknologi molekular dengan meniru apa yang terjadi pada sel. Hukum ini selanjutnya disebut Drexlerian Nanoteknologi dengan idenya yang disebut assembler. Assembler ini bertindak seperti tangan robot pada pabrik skala makro, yang menaruh atom/molekul pada tempat yang diinginkan.
Selanjutnya dengan menggunakan assembler-assembler level awal yang menyusul blok bangunan berupa atom, assembler-assembler pada ukuran yang lebih besar dibangun. Pada ukuran ini, blok bangunannya berupa molekul. Kemudian assembler yang lebih besar dibangun, dan seterusnya hingga produk-produk biasa berukuran makro dapat terbuat. Perbedaan dengan metode konvensional adalah, produk nanoteknologi molekular ini lebih kuat, prosesnya hemat energi dan presisinya hingga level atom. Untuk mempermudah prosesnya, assembler-assembler tingkat awal dilengkapi dengan kemampuan swa-replikasi (self-replication).
PERKEMBANGAN NANOTEKNOLOGI
Jepang dan AS merupakan dua negara terdepan dalam riset nanoteknologi. Berdasarkan data tahun 2002, pemerintah Jepang mengeluarkan dana riset US$1 miliar, sementara AS US$550 juta, dan Uni Eropa US$450 juta. Jepang memulai risetnya pada 1985. Untuk itu pemerintah Jepang, melalui Federasi Organisasi Ekonomi Jepang, Kaidanren, membentuk Expert Group on Nanotechnology sebagai motor penelitian nanoteknologi. AS mulai serius mengembangkan nanoteknologi di era Bill Clinton, yang tahun 2000 lalu mendirikan National Nanotechnology Initiative.
Selain badan pemerintahan, perusahaan swasta juga serius mengadakan riset pengembangan nanoteknologi. IBM, misalnya, melalui IBM Zurich Research Laboratory yang dipimpin oleh Petter Yettiger dan Gerd Binning, sedang mengembangkan instrumen penyimpan data sebesar jarum nano dengan teknik scanning tunneling microscope. Dengan teknologi ini, IBM mampu menyimpan 25 juta halaman buku dalam alat penyimpanan yang ukurannya hanya sebesar perangko (bandingkan dengan hard disk yang ada saat ini).
Prototipe alat penyimpan data ini akan dinamakan Millipede. Tak mau kalah, Intel Corporation pun mengembangkan prosesor yang memiliki kemampuan sepuluh kali lipat dibanding Pentium 4, yang rencananya dilepas ke pasar pada 2007. ]
Prototipe alat penyimpan data ini akan dinamakan Millipede. Tak mau kalah, Intel Corporation pun mengembangkan prosesor yang memiliki kemampuan sepuluh kali lipat dibanding Pentium 4, yang rencananya dilepas ke pasar pada 2007. ]
Bagaimana dengan Indonesia? Kita juga tak kalah. Adalah PT Dirgantara Indonesia, bekerja sama dengan Pusat Teknologi Elektronika Dirgantara dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), merancang satelit nano yang dinamakan Indonesia nano satelit-1 (Inasat-1). Mochtar Riady dari Grup Lippo dan Prof. Yohanes Surya (pelopor Tim Olimpiade Fisika Indonesia) dan kawan-kasan juga telah mendirikan Center for Nanotechnology. Dengan ukuran lebih kecil, lebih kuat dan lebih efisien. Hal ini akan berdampak positif bagi perkembangan teknologi. Bahkan, kini sedang dikembangkan komputer quantum dengan 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 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.
MANFAAT LAIN DARI NANOTEKNOLOGI SERTA APLIKASI YANG DIGUNAKAN
Nanoteknologi ini berdampak pada bisnis yang akan menawarkan produk baru dan lebih baik dan proses dan akan memungkinkan perusahaan untuk berinovasi dan memasuki pasar baru - di bawah ini adalah beberapa contoh.
Advanced Manufaktur
· Manfaat: proses manufaktur Terkendali, output ekonomis dan tinggi dengan biaya rendah.
· Aplikasi dan Penggunaan: elektronik lebih cepat, pengembangan materi baru
Aerospace
· Manfaat: pengurangan CO2, bahan ringan, pindah ke penghematan biaya konsumsi bahan bakar kurang, fungsi yang disempurnakan bahan, meminimalkan risiko, fleksibilitas dan sistem baru
· Aplikasi dan Kegunaan: nanocomposites, sensor canggih, elektronik lebih cepat untuk pengolahan data
Pertanian
· Manfaat: hasil panen lebih tinggi, pengurangan penggunaan pestisida dan pengelolaan air yang lebih baik
· Aplikasi dan Penggunaan: nanopartikel untuk menghilangkan kontaminasi, sensor kelembaban, deteksi patogen
Otomotif
· Manfaat: pengurangan CO2, bahan ringan, pindah ke konsumsi bahan bakar kurang
· Aplikasi dan Penggunaan: / Pelumas aditif hidrolik, nanopartikel di catalytic converter, sel bahan bakar, penyimpanan hidrogen
Chemical Industries
· Manfaat: pengurangan limbah dan pengurangan CO2
· Aplikasi dan Penggunaan: sel bahan bakar, nanopartikel sebagai katalis
Konstruksi
· Manfaat: kebutuhan energi yang lebih rendah, pengurangan CO2
· Aplikasi dan Penggunaan: isolasi Thermal, Energi perangkat penyimpanan
Kosmetik
· Manfaat: UV perlindungan, pengiriman disempurnakan produk kulit obat
· Aplikasi: tabir surya jelas, produk perawatan kecantikan, cosmeceuticals, Nutraceuticals
Industri Kreatif
· Manfaat: pengembangan produk Bioinspired
· Aplikasi dan Kegunaan: efek perubahan, maju sistem tampilan
Pertahanan
· Manfaat: deteksi yang lebih baik dan teknik pengawasan,
· Aplikasi dan Penggunaan: tubuh baju besi, kimia dan biologi sensor
Elektronik
· Manfaat: menyediakan tangan lebih cepat, lebih kecil dan meningkatkan perangkat diadakan
· Aplikasi dan Kegunaan: menampilkan teknologi Advanced dengan Nanomaterials konduktif, komputasi kuantum, penyimpanan data, elektronik cetak dan fleksibel, nanopartikel magnetik untuk penyimpanan data
Energi / Listrik
· Manfaat: Bahan Baru untuk energi panen dan penyimpanan
· Aplikasi dan Penggunaan: konverter DC-DC power, sel bahan bakar, nanocomposites untuk aplikasi temperatur tinggi
Lingkungan
· Manfaat: pengurangan CO2 dan bersih-up
· Aplikasi dan Penggunaan: Air dan penyaringan air, limbah dan pengolahan air, bahan hazourdous pembuangan, dalam membangun sistem lingkungan, perbaikan
Extreme Lingkungan
· Manfaat: De-icing,
· Aplikasi dan Penggunaan: Advanced tekstil, bahan kuat
Makanan dan minuman kemasan
· Manfaat: pelacakan, pemantauan kualitas dan anti-pemalsuan, memberikan peningkatan informasi tentang produk dan ramah lingkungan
· Aplikasi dan Penggunaan: sifat penghalang ditingkatkan dan tahan panas, anti-mikroba dan kemasan anti-jamur, kemasan biodegradable cerdas penginderaan,
Kesehatan
· Manfaat: baik pasien rawat dan pemahaman proses biologi
· Aplikasi dan Penggunaan: Nanoparticulate drug delivery, perban Nanosilver, label biologi Fluorescent
Produk rumah tangga
· Manfaat: membersihkan diri, anti bakteri dan anti-fouling
· Aplikasi dan Kegunaan:, air dan udara sistem pemurnian pengharum dan anti-gerimis sistem
Karbon Rendah Technologies
· Manfaat: ramah lingkungan dengan tujuan untuk mengurangi produksi CO2
· Aplikasi dan Penggunaan: perangkat penyimpanan energi
Laut
· Manfaat: produk untuk meningkatkan transportasi
· Aplikasi dan Penggunaan: lapisan anti-fouling, sensor,
Bahan
· Manfaat: bahan kuat dan ringan, bahan functionalized
· Aplikasi dan Kegunaan: Anti-fouling coating, polimer nanotube, elektronik dicetak
Minyak dan Gas Bumi
· Manfaat: Keselamatan pemantauan, pemulihan minyak ditingkatkan, baik manajemen
· Aplikasi dan Penggunaan: nanopartikel, sensor novel
Keselamatan
· Manfaat: pemantauan karyawan, pencitraan maju, pengujian yang lebih baik, metode karakterisasi baru
· Aplikasi dan Penggunaan: peralatan APD, bahan kuat
Keamanan
· Manfaat: penandaan dan pelacakan, monitoring, sensor kemajuan teknologi, peningkatan teknologi RFID
· Aplikasi dan Penggunaan: armor tubuh, memerangi penipuan dengan tinta nanopartikel berbasis
Sporting Barang dan rekreasi
· Manfaat: kuat dan produk tahan lama, kain ditingkatkan, tekstil tertanam dengan sensor
· Aplikasi dan Penggunaan: bola tenis, raket tenis, tongkat hoki
Tekstil
· Manfaat: pakaian rumah sakit, darurat pakaian dan APD, mode sesuai permintaan
· Aplikasi dan Kegunaan: Kain Stain-tahan, membersihkan diri dan lapisan anti-bakteri, perlindungan dan deteksi, kesehatan, tekstil dpt dipakai baru menggabungkan sel surya, sensor dan sifat membersihkan diri
Pariwisata
· Manfaat: menampilkan ditingkatkan dan user interface
· Aplikasi dan Penggunaan: bandara kios informasi
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.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
read more..