Prinsip Kerja Nanoteknologi

Perkembangan Nanoteknologi saat ini

cara kerja nanoteknologiSaat ini, para ilmuwan menemukan dua struktur ukuran nano, yaitu: nanowires dan carbon nanotubes. Nanowires adalah kabel dengan diameter yang sangat kecil, kadang-kadang sekecil 1 nanometer. Para ilmuwan berharap bisa menggunakan nanowires ini untuk membangun transistor kecil pada chip (microprocessor) komputer dan perangkat elektronik lainnya. Sedangkan, carbon nanotubes adalah silinder ukuran nano dari atom-atom karbon. Bayangkan selembar atom karbon yang akan terlihat seperti selembar segi enam. Jika Anda roll lembaran tersebut ke dalam sebuah tabung  maka  Anda akan memiliki carbon nanotubes. Sifat carbon nanotubes tergantung pada bagaimana Anda menge-roll lembaran tersebut. Dengan kata lain, meskipun semua carbon nanotubes terbuat dari karbon  tidak menutup kemungkinan mereka akan sangat berbeda satu sama lain berdasarkan pada bagaimana Anda menyelaraskan atom-atom  individu tersebut.

Dengan pengaturan yang tepat pada atom maka Anda akan bisa membuat carbon nanotubes yang ratusan kali lebih kuat dari baja, namun enam kali lebih ringan dari baja. Para insinyur berencana untuk membuat bahan kontruksi dari carbon nanotubes, terutama untuk hal-hal seperti mobil dan pesawat terbang. Kendaraan yang lebih ringan berarti efisiensi bahan bakar nya akan lebih baik. Selain itu, carbon nanotubes juga bisa dijadikan semikonduktor yang efektif dengan pengaturan yang tepat dari atom-atom nya. Para ilmuwan masih bekerja untuk menemukan cara agar carbon nanotubes menjadi pilihan yang realistis untuk transistor dalam mikroprosesor atau elektronik lainnya .

Berikut ini adalah produk-produk yang telah ada di pasar sebagai berikut:

  1. Sunscreen: tabir surya mengandung nanopartikel Zn oksida atau titanium oksida .
  2. Self cleaning glass: Sebuah perusahaan bernama Pilkington menawarkan produk mereka yang disebut Activ Glass. Sistem ini menggunakan nanopartikel untuk membuat fotokatalitik kaca dan hidrofilik . Efek fotokatalitik akan terjadi ketika radiasi UV dari cahaya menyentuh kaca sehingga nanopartikel mulai memecah dan melonggarkan molekul organik (kotoran) pada kaca. Hidrofilik berarti ketika air membuat kontak dengan kaca maka akan menyebar di seluruh kaca secara merata dan membantu mencuci kaca hingga bersih.
  3. Pakaian: Para ilmuwan menggunakan nanopartikel untuk meningkatkan kualitas pakaian Anda. Pada lapisan kain akan dilapisi dengan lapisan tipis yaitu nanopartikel Zn oksida maka akan memberikan perlindungan yang lebih baik dari radiasi sinar UV. Beberapa pakaian memiliki nanopartikel dalam bentuk rambut yang membantu mengusir air dan bahan lainnya serta juga membuat pakaian tahan terhadap noda .
  4. Scratch Resistant Coating: Insinyur menemukan bahwa menambahkan nanopartikel aluminium silika dapat digunakan sebagai pelapis polimer anti gores sehingga membuat lapisan yang lebih efektif dan meningkatkan ketahanan terhadap chipping dan goresan. Pelapis anti gores yang umum pada segala sesuatu dari mobil untuk lensa kacamata
  5. Perban Antimicrobial: Ilmuwan Robert Burrell menciptakan sebuah proses untuk memproduksi perban antibakteri menggunakan nanopartikel perak. Ion perak memblokir mikroba respirasi sel.

Ramalan Perkembangan Nanoteknologi di masa yang akan datang

cara kerja nanoteknologi1

Nanoteknologi berkembang dengan sangat cepat dan banyak sekali ramalan ataupun spekulasi tentang pengembangan nanoteknologi. Nanoteknologi mungkin memiliki dampak terbesar pada industri medis. Pasien akan minum cairan yang mengandung nanorobots yang telah diprogram untuk menyerang dan merekonstruksi struktur molekul sel-sel kanker dan virus . Bahkan ada yang berspekulasi bahwa nanorobots bisa memperlambat atau membalikkan proses penuaan. Selain itu, bisa meningkatkan harapan hidup secara signifikan. Nanorobots juga bisa diprogram untuk melakukan operasi halus seperti  nanosurgeons yang bisa bekerja pada tingkat seribu kali lebih tepat daripada pisau bedah tajam (Sumber: International Journal of Surgery). Dengan bekerja pada skala kecil, nanorobot bisa beroperasi tanpa meninggalkan bekas luka seperti operasi konvensional. Selain itu, nanorobots bisa mengubah penampilan fisik Anda. Mereka bisa diprogram untuk melakukan bedah kosmetik, menata ulang atom untuk mengubah telinga, hidung, warna mata atau bagian fisik lainnya yang ingin Anda ubah .

Nanoteknologi memiliki potensi untuk memiliki efek positif terhadap lingkungan. Sebagai contoh, para ilmuwan bisa memprogram nanorobots untuk membangun kembali lapisan ozon menipis. Selain itu,  nanorobots juga bisa menghilangkan kontaminan dari sumber air dan membersihkan tumpahan minyak. Ketergantungan kita terhadap sumber energi tak terbarukan akan berkurang dengan adanya nanoteknologi. Menebang pohon, pertambangan batubara atau pengeboran minyak mungkin tidak lagi diperlukan  karena nanomachines bisa menghasilkan sumber daya tersebut .

Tantangan dan Resiko nanoteknologi

Tantangan yang paling besar dalam nanoteknologi ini adalah bahwa kita perlu belajar lebih banyak tentang material dan sifat material tersebut pada skala nano karena elemen pada skala nano ini berperilaku berbeda dengan yang mereka lakukan dalam bentuk curah mereka. Ada kekhawatiran bahwa beberapa nanopartikel bisa saja menjadi racun dan juga tidak sedikit beberapa dokter justru khawatir karena nanopartikel tersebut sangat kecil maka mereka dapat dengan mudah melintasi blood-brain barrier, selaput yang melindungi otak dari bahan kimia berbahaya dalam aliran darah .

Terkait erat dengan penghalang pengetahuan adalah hambatan teknis. Agar prediksi yang luar biasa mengenai nanoteknologi menjadi kenyataan maka harus ditemukan cara untuk memproduksi massal produk yang berukuran nano seperti transistor dan kawat nano. Sementara itu, kita juga dapat menggunakan nanopartikel untuk membangun hal-hal seperti raket tenis dan membuat kain bebas kerut.

Ada beberapa masalah sosial yang besar dan kuat tentang nanoteknologi. Nanoteknologi juga memungkinkan kita untuk membuat senjata yang lebih kuat baik mematikan maupun non mematikan. Beberapa organisasi prihatin bahwa kita hanya akan mendapatkan sekitar untuk memeriksa implikasi etis dari nanoteknologi dalam persenjataan setelah perangkat ini dibangun. Mereka mendesak para ilmuwan dan politisi untuk memeriksa dengan cermat semua kemungkinan nanoteknologi sebelum merancang senjata semakin kuat.

Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”

Referensi: science.howstuffworks.com

COMMENTS

Loading Facebook Comments ...