3 Contoh Nanomaterial dalam Kehidupan Sehari-hari dan Manfaatnya
3 Contoh Nanomaterial dalam Kehidupan Sehari-hari dan Manfaatnya – Ketika mempelajari fisika, kamu akan menemukan materi seputar nanomaterial.
Tahukah kamu bahwa nanomaterial merupakan salah satu bentuk pengaplikasian nanoteknologi? Nah, pengertian nanomaterial dan konsep pembentukannya ini umumnya dipelajari dalam konteks kimia dan fisika kuantum.
Untuk ulasan lebih lengkapnya seputar nanomaterial, kamu bisa baca artikel di bawah ini.
Berikut Pengertian, Manfaat hingga Deretan Contoh Nanomaterial dalam Kehidupan Sehari-hari
Daftar Isi
Daftar Isi
Menjadi salah satu bidang penelitian yang sangat menarik untuk dikembangkan, nanomaterial nanomaterial terus memberikan banyak kontribusi positif dalam berbagai bidang kehidupan.
Nanomaterial beserta barang-barang yang berhasil diproduksi dapat merepresentasikan penelitian sains yang sangat berpengaruh dalam sektor industri dan ekonomi, lho.
Teknologi nano memberikan harapan, serta peluang dan manfaat yang besar di masa depan dengan berbagai inovasi yang ditemukan.
Adapun beberapa contoh aplikasi nanomaterial dalam kehidupan sehari-hari bisa kamu temukan di akhir artikel, ya.
Pengertian Nanomaterial
Sebelum mengetahui contoh dari nanomaterial, tentu kamu harus memahami terlebih dahulu pengertian dari nanomaterial itu sendiri.
Fouad Sabry dalam Nanorobotik (2023) mendefinisikan nanomaterial sebagai bahan yang memiliki setidaknya satu dimensi utama dengan ukuran lebih kecil dari 100 nanometer.
Bahan yang disebut sebagai nanomaterial kerap kali menunjukkan karakteristik yang relevan secara teknologi, namun berbeda dari komponen massalnya.
Istilan nanomaterial juga kerap digunakan bersandingan dengan nanoteknologi. Hal ini dikarenakan hasil riset di bidang nanomaterial berupa teknologi yang dapat mengubah material berskala makro dan mikro menjadi teknologi berskala nanometer.
Nah, nanoteknologi sendiri merujuk pada teknik menciptakan mesin berukuran molekul untuk memanipulasi dan mengontrol sebuah objek.
Istilah nanoteknologi pertama kali dicetuskan pada 1959 oleh Richard Feyman. Di mana nanoteknologi mempelajari rekayasa dan ilmu tentang nanometer.
Hal ini bertujuan agar manusia dapat menciptakan, memproduksi, dan menggunakan sistem, bahan, maupun perangkat berskala nano.
Hasil nanoteknologi pun kini dapat diterapkan di bidang elektronik, bioteknologi, energi, kosmetik, kedokteran hingga bahan pangan.
Diketahui, nanomaterial bisa dibangun dengan teknik top down dan menghasilkan struktur yang sangat kecil dari potongan material yang lebih besar. Contohnya saja dengan etsa untuk membuat sirkuit pada permukaan microchip silikon.
Nanomaterial juga dapat dibangun dengan teknik bottom up, atom demi atom atau molekul demi molekul.
Nah, salah satu cara untuk melakukan ini adalah perakitan sendiri, di mana atom atau molekul mengatur diri mereka sendiri ke dalam struktur karena sifat alami mereka.
Kristal yang ditanam untuk industri semikonduktor memberikan contoh perakitan sendiri, seperti halnya sintesis kimia molekul besar.
Meskipun ‘perakitan posisi’ ini menawarkan kontrol yang lebih besar atas konstruksi, saat ini sangat melelahkan dan tidak cocok untuk aplikasi industri.
Definisi ISO dari objek nano, termasuk sebagai objek nano adalah partikel nano (skala nano di semua tiga dimensi), serat nano (skala nano dalam dua dimensi), dan lembaran nano atau lapisan nano (skala nano hanya dalam satu dimensi) yang mencakup graphene dan MXene.
Konsep Pembentukan Nanomaterial
Mengutip dari Ayuk Ratna Puspaningsih, dkk. dalam Ilmu Pengetahuan (2021), konsep pembentukan nanomaterial dapat dipelajari lewat dua metode sintesis. Kedua metode sintesis itu adalah top-down dan bottom-up.
Metode sintesis nanomaterial top-down adalah metode yang dilakukan secara fisika. Pada metode ini sebuah partikel besar dipecah menjadi partikel berukuran nanometer.
Sementara itu, metode bottom-up merupakan proses sintesis partikel melibatkan reaksi kimia. Sejumlah partikel akan diproses secara kimia sehingga menghasilkan material lain yang berukuran nanometer.
Kedua konsep pembentukan nanomaterial tersebut didasari atas dua aspek, yakni ukuran material dan luas permukaan material. Adapun di bawah ini adalah penjelasan kedua aspek tersebut.
1. Ukuran material
Sebuah material diidentifikasi sebagai nanomaterial berdasarkan ukurannya. Di mana material berukuran nano memiliki batasan antara 1-100 nm.
Nah, material sendiri merupakan gabungan atom yang direduksi menjadi skala nano. Proses reduksi tersebut bisa menyebabkan perubahan sifat pada material saat masih berskala makro.
Misalnya saja, logam tembaga merupakan zat buram. Namun setelah direduksi menjadi skala nano, sifatnya pun berubah menjadi transparan.
Contoh lainnya ada alumunium yang merupakan bahan yang tidak mudah terbakar. Namun, setelah diperkecil menjadi skala nano aluminium menjadi lebih mudah terbakar.
Perubahan sifat juga dapat terjadi pada silikon. Material silikon bersifat isolator ketika masih berukuran makro. Namun, setelah direduksi menjadi skala nano, silikon akan berubah menjadi konduktor.
2. Luas permukaan material
Luas permukaan nanomaterial tentunya jauh lebih kecil dari pada material makro dan mikro. Kendati demikian, luas permukaan nanomaterial juga masih lebih besar jika dibandingkan material nanonano untuk massa yang sama.
Para ahli mengungkap teori bahwa semakin kecil ukuran material dapat meningkatkan jumlah sisi aktif material untuk bereaksi secara kimia. Meningkatnya jumlah sisi aktif ini merujuk pada semakin meluasnya permukaan sisi aktif partikel.
Padaha, luas permukaan partikel meningkatkan peluang terjadinya rekasi kimia karena bertambahnya sisi aktif.
Hal inilah yang menyebabkan nanomaterial cenderung lebih reaktif secara kimia dibanding material nanonano.
Dimensi Bahan Nanomaterial
Klasifikasi nanomaterial didasarkan pada jumlah dimensi material yang berada di luar rentang skala nano (<100 nm).
Oleh sebab itu, dalam nanomaterial berdimensi nol (0D) semua dimensi diukur dalam skala nano (tidak ada dimensi yang lebih besar dari 100 nm). Paling umum, bahan nano 0D adalah:
- Dalam bahan nano satu dimensi (1D), satu dimensi berada di luar skala nano. Kelas ini mencakup nanotube, nanorods, dan nanowires.
- Dalam nanomaterial dua dimensi (2D), dua dimensi berada di luar skala nano. Kelas ini menunjukkan bentuk seperti pelat dan mencakup graphene, nanofilms, nanolayers, dan nanocoatings.
- Nanomaterial tiga dimensi (3D) adalah material yang tidak terbatas pada skala nano dalam dimensi apa pun. Kelas ini dapat berisi serbuk curah, dispersi nanopartikel, bundel kawat nano, dan tabung nano serta multi-nanolayers.
Contoh Nanomaterial dalam Kehidupan Sehari-hari
Berikut ini adalah beberapa contoh pengaplikasian nanomaterial dalam kehidupan sehari-hari.
1. Pompa air tenaga surya
Pompa air tenaga surya adalah teknologi berbasis photovoltaic atau panel surya yang mengkonversi sinar matahari menjadi daya untuk menggerakkan pompa air.
Umumnya, sistem ini terdiri dari modul panel surya, motor pompa AC atau DC, dan system elektronik.
Modul panel surya dipasang dengan menyesuaikan struktur dengan ketentuan dari tracking manual maupun otomatis.
Air dipompa dalam waktu tertentu yang kemudian disimpan pada sebuah tangki. Dan kemudian tangki air digunakan untuk penyimpanan.
Pada beberapa sistem juga digunakan sebuah baterai yang digunakan sebagai tempat penyimpanan daya listrik dari panel surya.
2. Lampu jalan berbasis solar cell
Lampu jalan berbasis solar cell juga menggunakan output berupa lampu DC. Di mana panel surya menangkap sinar matahari dan dikonversi menjadi energi listrik untuk mengisi kebutuhan energi di baterai dengan bantuan charger control.
Energi listrik dari baterai akan digunakan untuk menyalakan lampu DC atas perintah charge control.
3. Solar cell sebagai sumber energi listrik hidroponik
Hydroponic Drip System menggunakan sistem irigasi tetes (Drip Irrigation System) dimana sistem irigasi tetes dilakukan dengan cara meneteskan air secara perlahan menuju akar tanaman dengan tujuan untuk menghemat air.
Sehingga, kebutuhan air menjadi lebih efektif melalui permukaan tanah atau langsung menuju akar tanaman dengan melalui jaringan katup, pipa dan emitter.
Dalam pembuatan rancang bangun alat, dibutuhkan design alat untuk sistem hidroponik drip system.
Alat ini di desain menggunakan solar cell yang dapat diatur sudut putarnya untuk menemukan sudut yang terbaik dengan daya maksimal.
Pada alat ini juga merupakan portable atau alat yang mudah untuk dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain.
Nah, di atas tadi merupakan informasi terkait deretan contoh nanomaterial dalam kehidupan sehari-hari lengkap dengan manfaatnya yang bisa Mamikos bagikan.
Nano material adalah bahan-bahan yang memiliki ukuran dalam skala nanometer, yaitu 1 hingga 100 nanometer.
Semoga penjelasan terkait nanomaterial di atas bisa menambah wawasan kamu seputar materi tersebut, ya.
Buat kamu yang ingin mengulik lebih banyak lagi tentang materi kimia lainnya, seperti Ringkasan Materi Nanoteknologi Kimia hingga Contoh Senyawa Hidrokarbon, kamu bisa kunjungi situs blog Mamikos dan temukan informasinya di sana.
FAQ
Beberapa contoh aplikasi dari nanomaterial antara lain ada Nanokeramik, Nanometalik, Nanoporous, Nanowires, dan Nanotube.
Beberapa contoh penerapan teknologi nano dalam bidang pertanian antara lain ada pupuk nano, pestisida nano, sensor nano, benih nan, dan kemasan nano.
Nanomaterial memiliki potensi yang sangat besar untuk membantu mewujudkan program-program pembangunan berkelanjutan, seperti upaya dalam menurunkan tingkat kelaparan dan mencapai ketahanan pangan, memastikan kehidupan yang sehat dan sejahtera untuk semua lapisan masyarakat.
Nanoteknologi punya potensi dalam bidang energi dan ilmu lingkungan. Penerapannya digunakan dalam solar panel yang mampu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Sehingga di masa depan banyak alternatif sumber tenaga listrik selain nuklir, air, dan uap.
Beberapa nanomaterial dapat terbentuk secara alami, seperti protein yang terbawa darah yang penting bagi kehidupan dan lipid yang ditemukan dalam darah dan lemak tubuh . Namun, para ilmuwan khususnya tertarik pada nanomaterial rekayasa (ENM), yang dirancang untuk digunakan dalam banyak material, perangkat, dan struktur komersial.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: