Pengertian Nanoteknologi atau teknologi skala nano adalah disiplin ilmu terapan yang mengusulkan metode untuk memanipulasi materi pada skala yang sangat kecil, yang dikenal sebagai skala nanometrik (nanometer adalah sepersejuta meter). Teknologi ini bermaksud untuk mengintervensi materi secara langsung pada skala atom atau molekul, untuk membuat material baru atau melakukan prosedur ilmiah.
Asal Usul Nanoteknologi
Nanoteknologi sebagai bidang studi muncul pada pertengahan abad ke-20, murni secara teoritis, berkat studi peraih Nobel Fisika Amerika Richard Feynman (1918-1988), yang pertama kali mengangkat kemungkinan manipulasi langsung atom dan molekul.
Istilah “nanoteknologi”, bagaimanapun, mulai digunakan sejak 1986, dari pengamatan revolusioner materi pada tingkat atom yang diizinkan oleh mikroskop tunneling pemindaian pada tahun 1981, dan dari manipulasi atom langsung yang delapan tahun kemudian dicapai dengan menggunakan artefak baru ini.
Dan menjelang pertengahan tahun 2000-an, nanoteknologi dan nanosains sudah merupakan bidang penelitian dalam pengembangan penuh, yang telah menghasilkan hasil konkret dan aplikatif pertamanya.
Contoh aplikasi nanoteknologi
Nanoteknologi adalah bidang pengetahuan yang sangat luas dan beragam, di mana bidang yang lebih spesifik seperti ilmu permukaan, kimia organik, biologi molekuler, fisika semikonduktor atau mikrofabrikasi menarik, dan yang menjanjikan sejumlah besar aplikasi revolusioner dalam kedokteran, elektronik, fisika bahan dan metode memperoleh energi.
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan nanoteknologi:
1. Produksi bahan nano
Nanomaterials adalah zat dan elemen yang dihasilkan oleh mikrofabrikasi, yaitu manipulasi langsung molekul untuk mendapatkan hasil tertentu. Sebagai contoh:
- Nanotube karbon. Mereka adalah silinder atom karbon, diberkahi dengan sifat yang sangat berharga untuk industri elektronik, karena mereka sangat tahan.
- Fullerene. Bola yang terbuat dari atom karbon dan dengan komposisi yang sangat mirip dengan grafit dan berlian sangat serbaguna dalam hal menyusun bahan baru karena memungkinkan, misalnya, menjebak atom lain di dalam bola ini, selain sangat mudah larut.
- Grafena. Bahan ini, dibuat dengan atom karbon murni dalam pola heksagonal, menonjol karena kekerasan dan ringannya yang luar biasa. Ini digunakan dalam pembuatan rompi antipeluru dan mobil lapis baja.
- Nanopilar silikon. Mirip dengan nanotube karbon, mereka adalah struktur kecil yang sangat berguna sebagai konduktor listrik, dan sudah digunakan untuk meningkatkan sel surya.
- Para rotaxan. Mereka adalah molekul berbentuk halter yang dapat digunakan sebagai katalis dalam proses kimia, sebagai bentuk “mesin molekuler” yang memungkinkan transformasi materi dipicu atau dihentikan.
2. Pengobatan nano
Ini adalah nama yang diberikan untuk penerapan nanoteknologi pada bidang medis, yaitu untuk melawan penyakit atau meningkatkan fungsi tubuh sendiri. Aplikasi ini dapat dari berbagai jenis, misalnya:
- Nanotransporter obat. Mereka adalah molekul kecil yang mampu “menahan” partikel obat dan mengarahkan mereka ke tempat di mana mereka harus bertindak, mempercepat atau meningkatkan efeknya, atau dosis pelepasan obat untuk efek halus tapi berkelanjutan dari waktu ke waktu.
- Terapi Molekuler. Molekul atau mesin molekuler yang dirancang untuk menghancurkan sel kanker atau parasit virus, dan bahkan untuk menghancurkan kolesterol di arteri, digunakan.
- Bentuk pencitraan baru. Dengan menerapkan nanocrystals peka cahaya, metode pencitraan baru dan lebih tepat dicapai, yaitu studi molekuler jaringan hidup.
- Regenerasi sel. Melalui mesin molekuler, efek penyakit neurodegeneratif dapat dibalik atau berpotensi melumpuhkan kecelakaan vaskular dapat disembuhkan. Teknologi ini sedang diselidiki.
3. Aplikasi hijau
Nanoteknologi juga digunakan untuk mengurangi polusi dan melestarikan lingkungan. Hal ini memungkinkan untuk menangani secara efektif plastik yang mulai menumpuk di ekosistem yang berbeda atau untuk mengurangi dampak pada air dan udara. Sebagai contoh:
- Nanofilter untuk air dan udara. Mereka menggunakan saluran skala nanometer untuk mengusir molekul beracun yang lebih besar atau menangkapnya dalam struktur molekul dan kemudian menetralkannya secara kimia.
- Nanokatalis kimia. Mereka digunakan untuk membuat reaksi kimia industri lebih efisien dan mengurangi produksi sampingan limbah dan bahan pencemar.
- Memurnikan nanobubbles. Dibuat dengan bahan larut, mereka memungkinkan pemurnian air limbah untuk memberikan penggunaan baru.
Data Sains: Pengertian Nanoteknologi dan Contohnya
