BAGIAN KETIGA Apa Nanoteknologi Itu Sebenarnya...?

Dunia informatika dan komputer/elektronik bisa menikmati adanya komputer 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. Aplikasi dalam industri juga sangat luas. Dengan nanoteknologi, kita bahkan 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. Nanoteknologi mulai dilirik negara-negara di dunia lantaran manfaatnya yang nyata bagi kehidupan. Rekayasa partikel, atom atau material dalam suatu benda itu saat ini telah mampu dikembangkan untuk berbagai kepentingan. Mulai dari energi yang ramah lingkungan, kesehatan, pangan, teknologi informasi, dan komunikasi, transportasi hingga pertahanan dan keamanan. Di Indonesia sendiri, keberadaan nanoteknologi masih belum cukup populer. Hanya kalangan tertentu saja khususnya akademisi yang kerap bergulat dengan rekayasa material. Sementara, masyarakat awam hanya mampu merasakan hasilnya. Contoh paling sederhana saja soal flash disk yang mampu untuk menyimpan data hingga ukuran giga. Tapi, dengan rekayasa nanoteknologi, kekuatan menyimpan bisa mencapai ukuran tera. Kehebatan nanoteknologi tak berhenti di situ saja. Mengatasi bahkan mengobati penyakit pun bisa dilakukan nanoteknologi. 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). Istilah ini kadangkala diterapkan ke teknologi sangat kecil. Istilah nanoteknologi kadangkala disamakan dengan nanoteknologi molekular sebuah conjecture bentuk tinggi nanoteknologi dipercayai oleh beberapa dapat dicapai dalam waktu dekat di masa depan, berdasarkan nanosistem yang produktif. Indonesia memiliki peluang untuk mengatasi ketertinggalan dari negara lain melalui pengembangan nanoteknologi atau teknologi berskala satu per satu miliar meter. Dengan nanoteknologi, kekayaan sumber daya alam Indonesia dapat diberi nilai tambah guna memenangi persaingan global. N anoteknologi ialah satu bidang sains gunaan yang menumpukan kepada reka bentuk, sintesis, pencirian, dan penggunaan bahan-bahan dan peranti-peranti pada skala nano. Kejayaan-kejayaan cemerlang dalam nanoteknologi telah menghasilkan alat solek dan losen pelindung cahaya matahari yang lebih baik, serta seluar kalis air. Nanoteknologi ialah satu subklasifikasi teknologi dalam sains koloid, biologi, fisik, kimia, dan bidang-bidang saintifik yang lain. Nanosains ialah kajian untuk fenomena dan pengolahan bahan-bahan pada skala nano. Pada dasarnya, bidang ini merupakan peluasan sains-sains yang sedia ada ke dalam skala nano. Nanosains ialah dunia atom, molekul, makromolekul, titik kuantum, serta himpunan makromolekul, dan dikuasai oleh kesan-kesan permukaan seperti daya tarikan Van der Waals, ikatan hidrogen, cas elektron, ikatan ion, ikatan kovalen, kehidrofoban, kehidrofilan, dan penerowongan mekanik kuantum. Bagaimanapun, nanosains tidak merangkumi kesan-kesan skala makro seperti gelora dan inersia. Umpamanya, nisbah antara luas permukaan dengan isi padu yang amat dinaikkan membuka kemungkinan-kemungkinan baru untuk sains berasaskan permukaan, seperti pemangkinan. Keaktifan bermangkin ini juga mengakibatkan risiko-risiko berpotensi daripada saling tindak dengan biobahan. Aspek skala nano yang kedua terpenting adalah bahawa semakin zarah nano menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan isi padu. Struktur elektroniknya juga berubah secara hebat. Kedua-dua kesan ini menyebabkan keaktifan bermangkin menjadi lebih baik, tetapi juga boleh mengakibatkan kereaktifan kimia yang agresif. Keterpesonaan terhadap nanoteknologi terdiri daripada fenomena-fenomena kuantum dan permukaan ini yang unik yang ditampilkan oleh jirim pada skala nano, dan memungkinkan penggunaan baru serta bahan-bahan yang menarik. Nanoteknologi melewati akhir abad ke-19 apabila sains koloid mula-mula berakar umbi. Walaupun tidak dirujuk sebagai "nanoteknologi" ketika itu, teknik-teknik yang sama masih digunakan pada hari ini untuk mensintesiskan banyak daripada bahan-bahan pada skala nanometer. Bahan dengan ukuran nano serta bahan berpori dengan nanostruktur memiliki berbagai sifat unggul dibandingkan bahan dengan ukuran yang biasa. Keunggulan berupa keunggulan sifat fisika maupun sifat kimia memberikan peluang untuk aplikasinya dalam berbagai bidang. Usaha yang dilakukan semakin besar pada sintesa dan perakitan dengan tingkat keakuratan yang sangat tinggi dan proses yang sangat inovatif. Hasil yang diperoleh berupa pengendalian ukuran, bentuk, struktur, morfologi dan ikatan molekul, supermolekul, material nano, bahan dan peralatan dengan struktur nano. Integrasi antara konsep fisik yang top-down dengan konsep kimia dan biologi yang bottom-up mungkin diperlukan untuk menciptakan struktur nano yang fungsional dan dioperasikan pada skala mesoskopi. Sifat-sifat dan keunggulan yang ingin dituju melalui struktur pori, dispersi dan morfologi ini di antaranya adalah: (i) peningkatan kekuatan mekanik; (ii) superkonduktifitas; (iii) daya cakupan kinerja bahan; (iv) kemampuan dalam pemanfaatan bahan bernilai tinggi; (v) nilai keramahan lingkungan. Untuk mencapainya diperlukan kemampuan yang menjadi prasyarat keberhasilan seperti: (i) preparasi partikel secara efektif; (ii) stabilisasi fasa; (iii) peningkatan skala dan pengendalian prosesnya; (iv) kemampuan dalam analisis. Dengan sifat-sifat unggul partikulat nano yang terdispersi tersebut, diharapkan dapat diperoleh aplikasi dan pemanfaatannya untuk keperluan kosmetika, obat-obatan, microelectronical mechanical system (MEMS), pencetakan, logam campurn baru, bahan magnetik, semiconductor dan sensor dan lainnya termasuk katalisis. (Bersambung ke Bagian Keempat)