Pengertian dan Pentingnya Nanoteknologi Kimia beserta Penerapannya Lengkap
Pengertian dan Pentingnya Nanoteknologi Kimia beserta Penerapannya Lengkap – Dalam dunia ilmu pengetahuan modern, pastinya kamu sering mendengar nanoteknologi yang disebut sebagai salah satu pencapaian terbesar manusia di abad ini.
Banyak ilmuwan yang berpendapat bahwa dengan adanya nanoteknologi ini akan membuat kehidupan manusia menjadi lebih mudah. Secara sederhana, nanoteknologi adalah bidang ilmu dan teknologi yang digunakan untuk mempelajari teknologi dengan ukuran nano atau sekitar satu miliar meter.
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, nanoteknologi telah coba diterapkan dalam berbagai lini kehidupan. Nah, dalam artikel ini, Mamikos akan memberikan artikel tentang pengertian, penerapan, dan pentingnya penerapan nanoteknologi dalam kehidupan. Simak baik-baik artikel berikut, ya!
Pengertian dan Pentingnya Nanoteknologi Kimia
Daftar Isi
Daftar Isi
Di bawah ini merupakan penjelasan lengkap tentang nanoteknologi dan penerapannya.
A. Apa itu Nanoteknologi?
Nanoteknologi merupakan suatu teknologi yang berfokus pada rekayasa dan manipulasi material dengan ukuran nanometer.
Material yang mempunyai ukuran nanometer ini memiliki sifat yang berbeda dengan material yang sama dengan ukuran makroskopis.
Perbedaan sifat yang dimiliki oleh tiap-tiap material yang berukuran nanometer ini memungkin peluang untuk munculnya sifat-sifat baru dari suatu material yang bisa dikembangkan untuk berbagai keperluan teknologi.
Dalam penerapannya, nanoteknologi memadukan berbagai macam disiplin ilmu mulai dari ilmu biologi, fisika, ilmu kimia, ilmu mesin, dan ilmu material
Beberapa ilmuwan menyebutkan bahwa nanoteknologi memiliki aturannya sendiri. Misalnya dalam dunia nanoteknologi, hukum fisika yang berlaku berbeda dengan hukum fisika yang manusia rasakan dalam kehidupan sehari-hari.
Hal ini dikarenakan di dalam dunia nanoteknologi yang berlaku adalah hukum fisika kuantum. Contoh mudah dari penggambaran nanoteknologi ini dapat dilihat pada karbon.
Karbon dengan wujud grafit yang sering digunakan sebagai bahan pembuat pensil memiliki karakteristik yang mudah patah dan tidak keras.
Namun, karbon yang dibuat dengan menggunakan nanoteknologi menjadi sebuah material yang lebih kuat dibandingkan baja, tetapi memiliki elastisitas yang tinggi dan mempunyai bobot yang ringan.
B. Prinsip Nanoteknologi
Nanoteknologi merupakan bidang keilmuan yang beroperasi dengan menggunakan prinsip bahwa suatu material yang memiliki ukuran mikroskopis memiliki sifat dan perilaku yang berbeda dengan material sama yang berukuran makroskopis.
Hal ini disebabkan karena material yang memiliki ukuran nano memiliki kemungkinan untuk menunjukan karakteristik listrik, mekanik, kimia, dan optik yang berbeda dengan material massal.
Sifat-sifat ini muncul karena terjadinya peningkatan rasio luas permukaan terhadap efek kuantum, volume, dan fenomena lainnya.
C. Bahan Nanoteknologi
Penerapan nanoteknologi memungkinkan adanya pengembangan material baru dengan sifat yang sudah ditingkatkan.
Nanoteknologi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis yakni nanokomposit, nanopartikel, kawat nano, dan tabung nano.
Bahan-bahan ini mempunyai karakter yang unik, konduktivitas yang meningkat, sifat optik yang mengalami peningkatan, dan memiliki kekuatan yang tinggi.
D. Karakteristik Nanoteknologi
Berikut ini adalah karakteristik yang dimiliki oleh nanoteknologi.
1. Ukurannya kecil
Nanoteknologi adalah suatu teknologi yang turut melibatkan atom yang ukurannya 1.000 kali lebih kecil dibanding ukuran nanometer.
Sehingga, material yang diteliti dan dikembangkan oleh nanoteknologi ini memiliki ukuran 100.000 kali lebih kecil dibandingkan dengan helaian rambut.
2. Memiliki Sifat Eksklusif
Hal yang bisa membuat nanoteknologi memiliki sifat eksklusif adalah karena kemampuannya yang dapat menghasilkan material dengan sifat yang lebih baik karena sebelumnya sudah dimodifikasi unsur pembentuknya.
3. Memiliki Potensi Besar
Ilmuwan memiliki keyakinan bahwa nanoteknologi masih menyimpan potensi yang begitu besar. Sehingga, para ilmuan terus mempelajari dan mengembangkan nanoteknologi dengan harapan bisa membuat penemuan yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.
4. Fitur Rekayasa
Penggunaan nanoteknologi direkayasa sedemikian rupa supaya bisa mendekati ukuran atom. Hal ini dimaksudkan agar dengan nanoteknologi bisa menghasilkan perangkat, material, dan sistem baru yang mendasar.
E. Keunikan Material Nano
Berikut ini adalah keunikan yang dimiliki oleh material berukuran nano.
1. Lebih Kuat
Molekul nano banyak yang mempunyai kekuatan yang lebih kuat dibanding dengan baja. Salah satunya adalah nanotube.
Meskipun molekul ini memiliki berat sekitar seperenam lebih ringan dibanding dengan baja, tetapi molekul ini mempunyai kekuatan 100 kali lebih kuat dibandingkan dengan baja.
2. Lebih Reaktif
Ciri lain yang dimiliki oleh molekul nano adalah lebih reaktif. Penyebab molekul nano lebih reaktif karena permukaan yang dimiliki molekul nano lebih luas sehingga menjadikannya lebih reaktif apabila dibandingkan dengan material yang berukuran besar.
3. Penghantar Listrik Baik
Keunikan selanjutnya yang dimiliki oleh material nano adalah memiliki kemampuan menghantarkan listrik yang jauh lebih baik dibandingkan dengan tembaga.
4. Sifat Optik Unik
Nano material memiliki cara menyerap dan memantulkan cahaya yang berbeda dibandingkan dengan material yang mempunyai ukuran lebih besar.
F. Penerapan Nanoteknologi
Memiliki kemampuan untuk melakukan manipulasi menjadikan nanoteknologi memiliki kemampuan untuk memberikan tawaran solusi atas beragam masalah dalam kehidupan manusia. Berikut ini adalah contoh penerapan nanoteknologi di berbagai bidang
1. Bidang Lingkungan
Kemampuan nanoteknologi dalam memanipulasi material yang mempunyai ukuran nano bisa memberikan solusi terhadap berbagai masalah lingkungan.
Contoh
- Nanoteknologi bisa digunakan sebagai bahan fotokatalis yang memiliki kemampuan menyerap energi cahaya yang bisa dimanfaatkan untuk melakukan oksidasi terhadap polutan organik, sehingga bisa mengubahnya menjadi bahan yang tidak beracun.
- Nanosfer magnetik bisa dimanfaatkan sebagai bahan yang bisa menyerap dan menghilangkan logam berat pada lingkungan perairan yang telah tercemar.
- Nanowire merupakan hasil dari nanoteknologi yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan pendeteksian terhadap adanya kandungan pestisida pada air minum.
2. Bidang Pertanian
Penerapan nanoteknologi dalam bidang pertanian akan menjadikan kualitas pertanian akan mengalami peningkatan, pemanfaatan sumber daya yang lebih efektif dan efisien, serta dapat menarik daya beli konsumen terhadap produk pertanian.
Contoh
- Pemanfaatan pupuk nano yang partikelnya mampu menembus dinding sel tumbuhan dapat membuat pemberian nutrisi pada tumbuhan lebih efektif dibandingkan dengan pupuk kimia dan bisa membuat hasil panen lebih meningkat.
- Pestisida nano dapat memberikan perlindungan pada tumbuhan yang lebih efektif dibandingkan dengan pestisida kimia. Selain itu, penggunaan pestisida nano dapat membuat masa simpan hasil panen menjadi lebih lama.
- Benih nano dapat membuat hasil panen lebih banyak, perawatan lebih mudah, dan menjadikan tanaman lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
- Sensor nano dalam dunia pertanian dapat dimanfaatkan untuk melakukan pendeteksian terhadap pH tanah, kadar nutrisi dalam air dan tanah, kelembaban tanah, dan suhu lokasi tanam sehingga menjadikan petani bisa meningkatkan hasil panennya.
3. Bidang Farmasi
Nanoteknologi juga dikembangkan dalam dunia farmasi dengan harapan dapat meningkatkan kualitas kesehatan serta bisa mengobati berbagai penyakit dengan lebih efektif dan efisien.
Contoh
- Molekul nano multifungsi dapat dikembangkan dan digunakan untuk melakukan pendeteksian dan mematikan sel kanker secara efektif.
- Nanopartikel dapat digunakan untuk mengantarkan suatu obat ke tempat yang sedang mengalami sakit di dalam tubuh. Hal ini menjadikan pelepasan obat lebih terkontrol sehingga bisa meningkatkan peluang kesembuhan bagi pasien.
- Sensor nano dapat digunakan untuk melakukan diagnosis penyakit secara dini dan dapat pula digunakan untuk pencegahan penyakit yang lebih efektif.
4. Bidang Otomotif
Penerapan nanoteknologi dalam bidang otomotif dapat membuat suatu kendaraan memiliki usia yang lebih panjang lebih kuat dan ramah lingkungan.
Contoh
- Pengembangan NFE (Nano fuel Enhancer) dapat meningkatkan jarak tempuh kendaraan sampai 28 persen. Penggunaan teknologi ini tidak hanya menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna, tetapi juga bisa mengurangi ‘knocking’ pada mesin serta bisa mengurangi emisi gas berbahaya.
- Pengembangan Pelumas Nano dalam pembuatan pelumas pada mesin bisa mengurangi tingkat kebisingan pada mesin sampai lebih dari 8 persen. Penggunaan oli yang diciptakan dengan nanoteknologi tidak hanya bisa memperpanjang usia mesin, tetapi dapat menghemat bahan bakar hingga 15 persen.
- Nanopartikel yang dikembangkan dalam pembuatan cat kendaraan dapat membuat cat kendaraan lebih tahan terhadap karat dan goresan sehingga bisa membuat tampilan cat kendaraan lebih cemerlang dalam waktu yang lebih lama.
5. Bidang Pertahanan
Nanoteknologi juga diterapkan dalam bidang pertahanan dan keamanan suatu negara. Penerapan nanoteknologi dalam bidang ini mengakibatkan adanya evolusi pada kevlar.
Contoh
- Pencampuran kevlar dengan nanomaterial dapat meningkatkan kemampuan rompi anti peluru, helm, dan perlindungan tubuh lainnya yang lebih kuat dibanding sebelumnya.
- Penggunaan nanotube karbon dalam dunia kemiliteran membuka peluang terciptanya kendaraan tempur yang lebih kuat dan tahan peluru dari sebelumnya.
- Demikian informasi yang bisa Mamikos sampaikan mengenai pengertian dan pentingnya nanoteknologi yang dilengkapi dengan penerapannya. Semoga artikel ini bermanfaat.
FAQ
Nanoteknologi dapat digunakan untuk melakukan manipulasi terhadap struktur nanomaterial untuk meningkatkan sifat-sifatnya.
Selain itu, nanoteknologi bisa memberi wawasan mengenai ukuran kristalit dan aglomerat partikel karena beragam teknik karakterisasi yang sudah tersedia.
Nanoteknologi merupakan teknologi yang memakai basis rekayasa material yang berukuran nanometer. Konsep nanometer sendiri pertama kali disampaikan oleh seorang fisikawan bernama Richard Feynman di tahun 1959.
Pemahaman tentang nanoteknologi menjadi penting karena teknologi ini dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang mulai dari kedokteran, energi, dan farmasi.
Contoh penerapan nanoteknologi di bidang energi adalah penemuan sel surya yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan sel listrik dengan lebih efisien.
Prinsip dari nanoteknologi adalah saat ukuran partikel mengecil, maka sifat dan perilakunya turut mengalami perubahan.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: