BAB I PENDAHULUAN A.
Latar Belakang
Saat ini perkembangan teknologi berjalan dengan sangat pesat ,baik dalam jumlah kuantitasnya,kualitas maupun pemanfaatannya pada berbagai aspek dialam semesta ini.Oleh karena begitu pesatnya perkembangan teknologi diberbagai bidang yang dapat dipahami melalui berbagai literature melalui rujukan terkait,maka pembahasan tentang pengembangan teknologi pada pokok bahasan yang mhanya difokuskan pada empat bidang yaitu :Teknologi material,Nanoteknologi,Bioteknologi Molekular (Life Science )dan Teknologi Informasi. Pemilihan keempat bidang teknologi tersebut didasarkan pada perkembangannya yang sangat pesat sekarang ini dan pengaruhnya yang begitu besar bagi kehidupan. Bahkan dikatakan bahwa dalam tiga dekade terkahir telah terjadi revolusi besar-besaran dalam bidang :Teknologi material,Nanoteknologi,Bioteknologi Molekular (Life Science ),dan Teknologi Informasi. Bukan berarti bidang-bidang yang lain,perkembangannya tidak pesat namun bidang tersebut dapat ditinjau sesuai sudut pandang atau wawasan yang lain. B.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini ,yaitu : Bagaimana perkembangan teknologi dalam bidang nanoteknologi C.
Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini yaitu : Untuk mengetahui perkembangan teknologi dalam bidang nanoteknologi.
BAB II PEMBAHASAN PERKEMBANGAN NANOTEKNOLOGI A.
Definisi Nanoteknologi
Nanoteknologi adalah sebuah cabang ilmu yang berfokus pada materimateri pada ukuran antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10 -9 meter ). Pada dasarnya, nanoteknologi ialah peluasan sains-sains yang sedia ada 1
ke skala nano. Pada dasarnya, nanoteknologi adalah perluasan ilmuilmu yang ada ke skala nano.
B.
Sejarah Nanoteknologi
Richard Feynman seorang ahli Fisika, adalah orang yang pertama kali mendiskusikan tentang Nanoteknologi dalam kuliahnya dengan topic “Masih Banyak Ruang di Bagian Paling Bawah” dalam suatu pertemuan tahunan American Physical Society pada tahun 1959, tapi yang dianggap menciptakan istilah “Nanoteknologi” adalah Prof. Norio Taniguchi dari Tokyo Science University dalam suatu presentasi pada konferensi yang dilaksanakan pada tahun 1974 yang berjudul Konsep Dasar “Nanoteknologi’”. Konsep self-assembly (sistem dan alat yang mengembangkan dirinya sendiri berdasarkan pada reaksi kimia maupun interaksi yang lain antar komponen berskala nano juga menjadi tren utama dalam Nanoteknologi).
C.
Perkembangan Nanoteknologi
Era nanoteknologi diawali dari penemuan di bidang nano sains yang mempunyai ;pengertian lebih kepada pengertian konvergensi dari fisika kuantum,biologi molecular,ilmu computer,kimia dan rekayasa material.Diperkirakan dalam periode nulai tahun 2010 sampai 2020 akan terjadi percepatan yang luar biasa dalam penerapan nanoteknologi di dunia industry dan ini menandakan bahwa dunia sekarang mengarah pada dekade “Revolusi Nanoteknologi “ Rahasia dibalik nanoteknologi Nanoteknologi telah dianggap sebagai ilmu pengetahuan baru di masa mendatang,dengan inovasi terbaru diantaranya menggunakan partikel mikro yang dapat digunakan untuk menghilangkan kerut wajah,memperkokoh botol kemasan,dan membersihkan pakaian tanpa air.Studi awal di bidang kesehatan juga mengindikasikan beberapa dari partikel-partikel tersebut,telah dipergunakan dalam teknik mesin terbaru yang dapat mengakibatkan kanker atau mengobati penyakit kanker. Nanoteknologi adalah teknologi yang menggunakan skala namometer,atau sepersemilyar meter,merupakan teknologi berbasis pengelolaan materi berukuran nano atau satu per miliar meter dan merupakan lompatan teknologi untuk mengubah dunia materi menjadi berbagai bentuk atau model yang jauh lebih berharga dari sebelumnya.Para ilmuwan yang berkecimpung dalam nanoteknologi mengatakan bekerja dengan partikel-partikel ini dapat member harapan yang paling besar untuk membangun mesin miniature yang tersusun dari atom demi atom,sama seperti halnya setiap makhluk hidup juga tersusun dari atom. Beberapa ilmuwan sudah menerapkan nanoteknologi untuk menambah partikel-partikel perak mini,yang diketahui sebagai sebuah anti bakteri pada pisau cukur,wadah penyimpanan makanan,minuman dan kaus kaki anti debu.Pengaruh bagi manusia adalah bahwa patikelpartikel ini dapat menyebabkan tubuh dan ilmuwan membutuhkan waktu 2
bertahun-tahun sebelum mereka benar-benar dapat memahami efek yang dihasilkan dari penggunaan teknologi.Partikel nano,karena sangat kecil dapat masuk melalui sebuah membran sel tanpa diketahui namun dapat membawa cukup besar materi asing di antara untaian DNA.Namun,tidak ada studi kesehatan jangka panjang untuk masalah ini. Revolusi Industri di bidang nanoteknologi Nanosains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari fenomena atau sifat-sifat suatu objek atau material dalam skala nanometer.Mula-mula ,tubuh kita berada di dunia berskala meter (m).Kemudian,dimisalkan bagian tubuh manusia yang berskala 1 per 1000 dari itu atau micrometer dianalogikan seperti diameter rambut manusia,sel tubuh atau sel darah merah.Nanometer (nm) adalah besaran 1 per 1000 dari mm,seperti lebar DNA yang skalanya berkisar 2 nm.Apabila namometer dibagi lagi menjadi 1 persepuluhnya,akar sampai pada besaran atom yang terakhir yaitu (0,1 nm=1A0 (Angstrom). Perbandingan antara 1 meter dengan 1 nanometer adalah seperti haknya perbandingan antara bola bumi dengan bola pingpong.”Dari kenyataan ini,dapat dikatakan bahwa,manusia secara perlahan –lahan tengah mendapatkan teknologi yang sulit dibayangkan,”.Adapun Nanobaja mampu menghasilkan baja yang berstuktur halus (mencapai beberapa puluh nm) dan memiliki kekuatan dan umur 2 kali lipat dari baja tanpa melibatkan nanoteknologi dalam pengolahannya.teknologi .Teknologi Nanobaja,sangat sederhana dan tidak memerlukan peralatan tertentu untuk membuatnya.
D. 1.
Penggunaan nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari Medis & Pengobatan
Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target. 2.
Farmasi
Sebagian besar obat-obatan dan kosmetika yang beredar di pasaran saat ini bekerjanya kurang optimal disebabkan karena zat aktifnya : ·
memiliki tingkat kelarutan yang rendah.
·
membutuhkan lemak agar dapat larut.
·
mudah teragregasi menjadi partikel besar
·
tidak mudah diabsorpsi dan dicerna 3.
Kosmetik
Terobosan nanoteknologi dalam bidang kosmetika dan obat-obatan mampu menciptakan bahan kosmetika dan obat-obatan dengan efektivitas yang jauh lebih baik. Sebagai contoh adalah penggunaan liposom dalam formula obat dan kosmetika. 3
Liposom adalah vesikel berbentuk spheris dengan membran yang terbuat dari dua lapis fosfolipid (phospholipid bilayer), yang digunakan untuk menghantarkan obat atau materi genetik ke dalam sel. Liposom dapat dibuat dari fosfolipid alamiah dengan rantai lipid campuran ataupun komponen protein lainnya. Bagian phospholipid bilayer dari liposom dapat menyatu dengan bilayer yang lain seperti membran sel, sehingga kandungan dari liposom dapat dihantarkan ke dalam sel. Dengan membuat liposom dalam formula obat atau kosmetika, akhirnya bahan yang tidak bisa melewati membran sel menjadi dapat lewat. Manfaat sistem penghantaran zat aktif kosmetika dengan menggunakan liposom berukuran 90 nm adalah : · ·
Mampu menghantarkan zat aktif sampai lapisan bawah kulit. Mampu menghantarkan zat aktif lebih cepatk, sehingga didapatkan recovery yang lebih cepat pula. 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. Bidangbidang 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.
4
4.
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.
5.
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.
6.
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 5
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. E.
perkembangan teknologi nano di Indonesia
Di Indonesia perkembangan nanoteknologi boleh dikatakan masih sangat premature.Kondisi ini,tidak jauh berbeda dengan Negara-negara Asean lainnya.Kendati demikian ,kegagalan dalam mengembangkan ;produk berbasis nanoteknologi pada lima tahun ke depan,berpotensi menyebabkan pasar domestic hanya menjadi pasar bagi produk nanoteknologi impor sehingga Indonesia diperkirakan kehilangan nilai tambah sekitar Rp 10 triliun per tahun. Indonesia memiliki keunggulan komparatif berupa kekayaan sumber daya alam misalkan mineral pasir besi,kuarsa,tembaga,emas yang dapat digunakan sebagai basis teknologi nanomaterial.Oleh karena itu,pengembangan nanoteknologi harus diarahkan untuk mengelolah dan memberikan nilai tambah secara signifikan bagi sumber daya alam Indonesia guna meningkatkan daya saing bangsa. Nanoteknologi berdampak di bidang ilmu pengetahuan dan teknik rekayasa serta setiap sisi kehidupan manusia sebagaimana yang kita ketahui dalam dekade pertama abad ke-21 ini. Banyak yang percaya nanoteknologi mampu menjadi solusi dari sekian banyak maslah dalamkehidupan manusia,diantaranya teknologi pembersih lingkungan,teknologi material yang kuat dan ringan,menyembuhkan sebagian besar penyakit medis pada manusia.Nanoteknologi sangat berkembang pesat dan begiru mencengangkan banyak pihak,sehingga mau atau tidak kita harus mempertimbangkan suatu kebijakan yang untuk selanjutnya berbenah diri menyesuaikan orientasi teknologi yang akan dipakai dimasa yang akan datang. Tahun 2012 Indonesia memasuki era teknologi nano. Teknologi yang satu ini tidak sebatas digunakan membuat nanomaterial bagi piranti mikroelektronik, akan tetapi juga bagi industri lain, seperti pertanian dan pangan. Pernyataan tersebut disampaikan Ketua Masyarakat Nano Indonesia, Dr. Nurul Taufiqu Rochman pada Seminar Nasional Sains dan Teknologi 3 yang diselenggarakan Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim, belum lama ini. Dalam presentasinya berjudul “Rekayasa dan Inovasi Nanoteknologi dalam Upaya Peningkatan Daya Saing ProdukProduk Pertanian dan Pangan, Dia memaparkan mengenai perlunya penguasaan teknologi rekayasa proses, mengingat saat ini diukur dari segi kesiapan teknologi, daya saing global, Indonesia hanya menempati peringkat 91. Saat ini sektor pertanian menyumbang 13% dari total PDB Indonesia. Padahal sektor pertanian dapat menjadi unggulan, mengingat karakteristik Indonesia sebagai negara agraris. Salah satu usaha yang dapat dilakukan guna mengedepankan sector pertanian, yakni dengan menerapkan teknologi rekayasa proses, semisal teknologi nano” tandasnya. Berdasarkan kajian dan survey, Dr. Nurul menambahkan, ada 6
lima bidang industri yang berpotensi menerapkan teknologi nano, yaitu industri pupuk, pestisida, pangan, obat herbal dan kemasan. F.
prospek perkembangan teknologi nano di masa depan.
Setiap pengembangan ilmu dan teknologi nano seharusnya selalu memperhatikan dampak terhadap masyarakat dan lingkungan hidup. Dampak tersebut berupa potensi bahan dan produk nano sebagai bahan beracun bagi tubuh manusia dan lingkungan serta perubahan karakter konsumtif masyarakat. Penguasaan teknologi nano dapat berakibat berubahnya tatanan dunia seperti yang terjadi saat teknologi nuklir dan ruang angkasa turut serta menentukan tatanan dunia modern. Selain itu, keanekaragaman hayati Indonesia dapat menjadi sumber pengembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia dan dunia.
BAB III PENUTUP A.
Kesimpulan Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil. Teknologi nano saat ini berada pada masa pertumbuhannya, dan tidak seorang pun yang dapat memprediksi secara 7
akurat apa yang akan dihasilkan dari perkembangan penuh bidang ini di beberapa dekade kedepan. Hingga saat ini nanoteknologi sudah diaplikasikan dalam berbagai bidang. Mulai dari dibidang medis, automotif, kosmetik, komputer, industri pangan, militer, tekstil, olahragasampai serat optik. Nanoteknologi sudah terasa manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari. Nanoteknologi juga sangat berperan dalam IT (Information Technology).
B.
SARAN
1. Bagi pembaca, apabila data-data yang terdapat dalam makalah ini masih belum valid hendaknya jangan dijadikan sebagai acuan dan agar dikoreksi. 2. Bagi pemakalah dan pembaca, hendaknya nanoteknologi dikaji lebih dalam lagi
8
