NANO TEKNOLOGI

Sejarah Nano Teknologi
- Pertama kali konsep nanoteknologi diperkenalkan oleh Richard Feynman pada sebuah pidato ilmiah yang diselenggarakan oleh American Physical Society di Caltech (California Institute of Technology), 29 Desember 1959. dengan judul “There’s Plenty of Room at the Bottom”.

- Richard Feynman adalah seorang ahli fisika dan pada tahun 1965 memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisika.

- Istilah nanoteknologi pertama kali diresmikan oleh Prof Norio Taniguchi dari Tokyo Science University tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On the Basic Concept of ‘Nano-Technology’,” Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.“

- Pada tahun 1980an definisi Nanoteknologi dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. Eric Drexler melalui bukunya yang berjudul “Engines of Creation: The coming Era of Nanotechnology”.

Nanoteknologi melangkaui lewat abad ke-19 apabila sains koloid mula-mula berakar umbi. Walaupun tidak dirujuk sebagai "nanoteknologi" ketika itu, teknik-teknik yang sama masih diterima guna pada hari ini untuk mensintesiskan banyak daripada bahan-bahan pada saiz nanometer.

Sebutan pertama bagi sesetengah konsep nanoteknologi (tetapi sebelum penggunaan nama itu) adalah dalam "Masih Terdapat Banyak Ruang di Bawah" ("There's Plenty of Room at the Bottom)", sebuah ceramah yang disampaikan oleh ahli fizik Richard Feynman kepada Persatuan Fizikal Amerika di Caltech pada 29 Disember 1959.

Istilah "nanoteknologi" ditakrifkan buat pertama kali oleh Norio Taniguchi, Profesor Universiti Sains Tokyo, pada tahun 1974 dalam kertas kerjanya, "Mengenai Konsep Asas 'Nanoteknologi'," sebagai berikut: "'Nanoteknologi' terdiri terutamanya daripada pemprosesan bahan-bahan melalui pemisahan, penyatuan, dan pencacatan bentuk oleh sebiji atom atau sebiji molekul."

Pada dekad 1980-an, idea asas untuk takrif ini diperiksa dengan teliti oleh Dr. Eric Drexler. Beliau mempromosikan keertian teknologi untuk fenomena-fenomena dan peranti-peranti skala nano melalui ucapan-ucapan dan buku-bukunya, "Enjin-enjin Penciptaan: Era Nanoteknologi Yang Akan Datang" (Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology) dan "Sistem-sistem Nano: Jentera Molekul, Pengilangan dan Pengiraan" (Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, ISBN 0-471-57518-6) dan disebabkan beliau, istilah itu memperoleh maksud kini.

Nanoteknologi dan nanosains bermula pada awal 1980-an dengan dimajukan dua perkara: kelahiran sains kelompok dan penciptaan mikroskop penerowongan imbasan (scanning tunneling microscope - STM). Kemajuan ini mendorong kepada penemuan fuleren pada 1986 dan nanotiub karbon beberapa tahun kemudian. Mikroskop daya atom dan mikroskop terowong imbasan merupakan dua versi pertama pengesan yang memperkenalkan nanoteknologi.

Teknologi kini menggunakan istilah 'nano' tidak terlalu berkaitan dan agak jauh dengan matlamat teknologi perubahan dan istimewa bagi cadangan pengilangan molekul, tetapi istilah tersebut sering membawa kepada idea tersebut. Maka, mungkin berbahaya yang "buih nano" akan terbentuk daripada penggunaan istilah tersebut oleh para saintis dan usahawan untuk mendapatkan keuntungan, tanpa menghiraukan (dan mungkin kurang) minat dalam kemungkinan perubahan kerja yang lebih kelihatan berwawasan tinggi dan jauh.

Peralihan sokongan yang berasaskan janji cadangan seperti pengilangan molekul untuk projek yang lebih biasa juga mungkin akan menimbulkan pandangan sinis yang tidak wajar terhadap matlamat paling hebat tersebut: seorang pelabur yang tertarik oleh pengilangan molekul yang melabur dalam 'nano' hanya untuk mendapatkan yang sains bahan tipikal memperolehkan keputusan yang mungkin menyimpulkan yang semua idea tersebut hanyalah satu gembar-gembur, tidak mampu untuk menghargainya yang semua ini boleh dimungkinkan dengan kekaburan istilah itu. Dalam kata lain, sesetengah telah berbalah yang publisiti dan kecekapan dalam bidang yang berkaitan yang dijanakan oleh bantuan seperti projek 'nano ringan' adalah berharga, walaupun tidak langsung, dalam kemajuan kepada matlamat nanoteknologi.

Nanoteknologi merupakan bidang kesimpulan yang didokumenkan dalam monograf nota kaki "Gembar-gembur Nano: Kebenaran di Sebalik Desas-desus Teknologi Nano" (Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz). Kajian yang telah diterbitkan tersebut (dengan kata-kata oleh Mihail Roco, ketua NNI) menyimpulkan yang apa yang dijual sebagai "nanoteknologi" merupakan sebuah penyusunan semula sains bahan, yang membawa kepada "industri nanotek yang dibina hanya berasaskan penjualan tiub nano, wayar nano dan yang sepertinya" yang akan "berakhir dengan beberapa pembekal menjual barangan sampingan dengan jumlah yang banyak."

Bahan yang bertambah secara nanoteknologi akan mengurangkan berat dan diikuti dengan bertambahnya kestabilan dan kegunaan.
Risiko nanoteknologi boleh diluaskan kepada tiga bahagian:
* risiko kepada kesihatan dan persekitaran yang berpunca daripada zarah dan jirim nano
* risiko yang disebabkan oleh pengilangan atau penghasilan molekul (atau teknologi nano lain)
* risiko yang datangnya daripada masyarakat sendiri.

Definisi
Nanoteknologi ialah satu cabang sains yang menumpukan kepada jirim-jirim pada saiz antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10−9 meter). Pada dasarnya, nanoteknologi ialah peluasan sains-sains yang sedia ada ke skala nano. Salah satu aspek skala nano yang terpenting adalah bahawa semakin objek-objek menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan isi padu. Fenomena ini telah memungkinkan penciptaan bahan-bahan yang menarik serta penggunaan-penggunaan yang baru. Umpamanya, bahan-bahan yang legap menjadi lut sinar (tembaga); bahan-bahan yang stabil menjadi bahan boleh bakar (aluminium); pepejal menjadi cecair pada suhu bilik (emas); dan penebat menjadi konduktor (silikon). Kejayaan-kejayaan cemerlang dalam nanoteknologi telah menghasilkan alat-alat solek dan losen-loesen pelindung cahaya matahari yang lebih baik, serta seluar kalis air.

Struktur-struktur nano terdiri daripada tiga jenis, berdasarkan bilangan dimensinya:
* satu dimensi: permukaan objek antara 0.1 dan 100 nm;
* dua dimensi: nanotiub yang mempunyai diameter antara 0.1 dan 100 nm;
* tiga dimensi: zarah dengan saiz antara 0.1 dan 100 nm.

Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil. Materi atau devais ini berada pada ranah 1 hingga 100 nanometer (nm). Satu nm sama dengan satu-per-milyar meter (0.000000001 m), yang berarti 50.000 lebih kecil dari ukuran rambut manusia. Saintis menyebut ukuran pada ranah 1 hingga 100 nm ini sebagai skala nano (nanoscale), dan material yang berada pada ranah ini disebut sebagai kristal-nano (nanocrystals) atau material-nano (nanomaterials).

Skala nano terbilang unik karena tidak ada struktur padat yang dapat diperkecil. Hal unik lainnya adalah bahwa mekanisme dunia biologis dan fisis berlangsung pada skala 0.1 hingga 100 nm. Pada dimensi ini material menunjukkan sifat fisis yang berbeda; sehingga saintis berharap akan menemukan efek yang baru pada skala nano dan memberi terobosan bagi teknologi.

Beberapa terobosan penting telah muncul di bidang nanoteknologi. Pengembangan ini dapat ditemukan di berbagai produk yang digunakan di seluruh dunia. Sebagai contohnya adalah katalis pengubah pada kendaraan yang mereduksi polutan udara, devais pada komputer yang membaca-dari dan menulis-ke hard disk, beberapa pelindung terik matahari dan kosmetik yang secara transparan dapat menghalangi radiasi berbahaya dari matahari, dan pelapis khusus pakaian dan perlengkapan olahraga yang dapat meningkatkan kinerja dan performa atlit. Hingga saat ini para ilmuwan yakin bahwa mereka baru menguak sedikit dari potensi teknologi nano.

Teknologi nano saat ini berada pada masa pertumbuhannya, dan tidak seorang pun yang dapat memprediksi secara akurat apa yang akan dihasilkan dari perkembangan penuh bidang ini di beberapa dekade kedepan. Meskipun demikian, para ilmuwan yakin bahwa teknologi nano akan membawa pengaruh yang penting di bidang medis dan kesehatan; produksi dan konservasi energi; kebersihan dan perlindungan lingkungan; elektronik, komputer dan sensor; dan keamanan dan pertahanan dunia.

Ilustrasi Ukuran di Kehidupan
- Makhluk hidup tersusun atas sel –sel yang memiliki diameter ± 10 µm.
- Bagian dalam sel memiliki ukuran yang lebih kecil lagi, bahkan protein dalam sel memiliki ukuran ± 5 nm yang dapat diperbandingkan dengan nanopartikel buatan manusia.
Satu nanometer berukuran sepermilyar meter, atau sepersejuta milimeter = ukuran 1/50.000 kali diameter rambut manusia





Definisi Partikel Nano
Teknologi nano meliputi cakupan yang sangat luas, sehingga perlu adanya persamaan persepsi di kalangan ilmuwan. Royal Society dan Royal Academy of Engineering di UK telah mendefinisikan sebagai berikut:

* Nanoscience : studi tentang fenomena dan manipulasi dari material pada skala atom, yang mana memiliki sifat yang berbeda dibandingkan sifat dari skala makro.

* Nanotechnology : desain, karakterisasi, produksi, dan aplikasi dari struktur, alat, dan sistem dengan mengontrol bentuk dan ukuran dari material pada skala nano.

Dalam artikel ini, partikel nano didefinisikan sebagai material berdiameter 250 nm atau kurang. Bisa dibayangkan betapa besar luas permukaan dari material nano ini, seperti contoh nanosilicates bisa menutup satu lapangan football hanya dengan satu titik air hujan. Morfologi dari partikel nano bervariasi dari bulatan, berlapis-lapis, crystal structure, hingga tabung. Bahkan 3-D struktur seperti per dan sikat telah dibuat.
Dengan mengontrol struktur dan ukuran (morfologi) dari nanopartikel, para peneliti mampu mempengaruhi sifat hingga pada akhirnya mampu mengontrol sifat sesuai yang diinginkan.

Metode Pembuatan Partikel nano
* Proses wet chemical yaitu proses presipitasi seperti: kimia koloid, hydrothermal method, sol-gels. Proses ini pada intinya mencampur ion-ion dengan jumlah tertentu dengan mengontrol suhu dan tekanan untuk membentuk insoluble material yang akan presipitasi dari solution. Presipitat dikumpulkan dengan cara penyaringan dan/atau spray drying untuk mendapatkan butiran kering.
* Mechanical process termasuk grinding, milling, dan mechanical alloying teknik. Intinya material di tumbuk secara mekanik untuk membentuk partikel yang lebih halus.
* Form-in-place process seperti lithography, vacuum deposition process, dan spray coating. Proses ini spesifik untuk membuat nanopartikel coating.
* Gas-phase synthesis, termasuk di dalamnya adalah mengontrol perkembangan carbon nanotube dengan proses catalytic cracking terhadap gas yang penuh dengan carbon seperti methane.

Aplikasi Teknologi Nano
Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yg menggunakan teknologi nano yg diaplikasikan dalam bidang :
- Medis & Pengobatan
- Automotif
- Home Appliance
- Farmasi
- Lingkungan Hidup
- Komputer
- Kosmetik
- Militer
- Tekstil
- Konservasi Energi

Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target.

Molekul nano menempel pada sel kanker

Bidang Tekstil dan Olahraga


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.

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.

KESIMPULAN
Nanoteknologi ialah satu cabang sains yang menumpukan kepada jirim-jirim pada saiz antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10−9 meter). Pada dasarnya, nanoteknologi ialah peluasan sains-sains yang sedia ada ke skala nano.
* Nanoscience : studi tentang fenomena dan manipulasi dari material pada skala atom, yang mana memiliki sifat yang berbeda dibandingkan sifat dari skala makro.
* Nanotechnology : desain, karakterisasi, produksi, dan aplikasi dari struktur, alat, dan sistem dengan mengontrol bentuk dan ukuran dari material pada skala nano.

Daftar Pustaka
http://ms.wikipedia.org/wiki/Nanoteknologi
http://nanozr.co.id/article/teknologi-nano
http://armansah.staff.unri.ac.id/2008/10/24/nano-technology-teknologi-nano/
http://alumnisaf.blogspot.com/2008/04/nanoteknologi.html
Read More..