Nanoteknologi Pada Tekstil

NANOTEKNOLOGI PADA TEKSTIL

Indah Darapuspa (10211008) Ayesha Bilqis (10211020) Anshanty Widiarizky (10211036) Fisika Institut Teknologi Bandung e-mail: [email protected] [email protected] [email protected]

ABST AB STRA RA K 

Dewasa Dewasa ini, perkembang perkembangan an ilmu ilmu pengetahua pengetahuan n sanga angatl tlah ah pesa pesatt. Hal ini ini seba seban nding ding den dengan gan  permasalahan hidup manusia yang semakin komple kompleks. ks. Seiri Seiring ng dengan dengan semaki semakin n komple kompleksn ksnya ya kebutuhan kebutuhan manusia, manusia, munculah munculah teknologi teknologi-tek -teknolog nologii  baru yang dapat menunjang kebutuhan tersebut, tersebut, salah satunya adalah nanoteknologi.  Nanoteknologi adalah teknologi rekayasa yang yang meng menggu guna naka kan n sebu sebuah ah stru strukt ktur ur bers berska kala la nanometer (1 nm = 10 -9 m). Skala nano terbilang unik  karena tidak ada struktur padat yang dapat diperkecil. Hal Hal unik unik lainny lainnyaa adalah adalah bahwa bahwa mekani mekanisme sme dunia dunia  biologis dan fisis berlangsung pada skala 0,1 hingga 100 nm. Pada dimensi ini material menunjukkan sifat fisis yang berbeda, sehingga para ilmuwan berharap akan menemukan efek yang baru pada skala nano dan memberi terobosan bagi teknologi. Selain dari pada itu, sebenarnya nanoteknologi adalah suatu rekayasa penyusunan ulang atom-atom dalam skala nano yang dilakukan dengan meletakan masing-masing atom ke tempat yang tepat, sehingga terjadi interaksi antar atom sesuai dengan keinginan. Adapun Adapun prinsip prinsip yang digunakan digunakan dalam dalam manipulas manipulasii atom atom ini ini adal adalah ah molek olekul ul-m -mol olek ekul ul memi memili liki ki selektivitas yang unik dimana atom yang bermuatan  positif akan selalu menarik atom yang bermuatan negati negatiff jika jika ada lebih lebih dari dari satu satu atom atom bermua bermuatan tan negatif, atom yang ditariknya adalah yang memiliki keel keelek ektr tron oneg egat atif ifan an pali paling ng ting tinggi gi (gay (gayaa tari tarikkmenarikn menariknya ya paling besar). besar). Jika peleta peletakkan kkan atomatomatom/mol atom/molekul ekul-mol -molekul ekul yang memiliki memiliki karakteri karakteristik  stik  sesuai sesuai dengan dengan kemauan kemauan sang pembuat, atom-atom atom-atom tersebut otomatis langsung saling berinteraksi. Salah Salah satu keuntungan keuntungan yang didapat adalah adalah  produk yang didapatkan tidak ada  pengotor/kontaminannya  pengotor/kontaminannya karena menggunakan atom indiv ndivid idua uall sehi ehingga ngga pada pada pros rosesny esnyaa tida tidak  k  mengha menghasil silkan kan polusi polusi yang yang diseba disebabka bkan n oleh oleh tidak  tidak  adanya adanya produk produk samping. samping. Yang terbentuk terbentuk hanyalah hanyalah yang sang pembuat inginkan, tidak lebih dan tidak  kurang.

Dari keunikan dan kemampua kemampuan n yang dimiliki dimiliki oleh komponen komponen nano ini maka tidak tidak heran heran menjadika menjadikan n nanoteknologi kini menjadi salah satu solusi dalam  perbagai disiplin disiplin ilmu, tanpa terkecuali terkecuali bidang tekstil. tekstil.  bidang tekstil yang saat saat ini menjadi kebutuhan kebutuhan primer  manusia. Inovasi nanoteknologi telah menumbuhkan  bidang usaha baru yang mampu menembus pasar  dunia. dunia. Pengg Pengguna unaan an nanote nanotekno knolog logii dalam dalam bidang bidang indust industri ri teksti tekstill berkem berkemban bang g sangat sangat cepat cepat karena karena memiliki sifat yang unik dan memiliki nilai jual yang tinggi.  Nanoteknologi memiliki potensi komersil yang yang cukup cukup besar besar dalam dalam indust industri ri teksti tekstil. l. Indust Industri ri tekstil sedang mencari cara untuk menyempurnakan  produk-produk yang dihasilkannya supaya memiliki  banyak keunggulan dibandingkan dengan produk  teksti tekstill konven konvensio sional nal.. Banya Banyak k keungg keunggula ulan n yang yang didapa didapatka tkan n dari dari nanote nanotekno knolog logii pada pada teksti tekstill ini. ini. Industri Industri tekstil tekstil dapat dapat menambahka menambahkan n berbagai berbagai sifat sifat  baru terhadap produknya sehingga produk yang dihasilkan akan lebih memuaskan konsumen. Aplika Aplikasi si nanote nanotekno knolog logii pada pada teksti tekstill yang yang  paling berkembang saat ini adalah pada tahap proses  penyempurnaan. Proses penyempurnaan tekstil adalah adalah salah salah satu satu proses proses yang yang ada pada pada rangka rangkain in  proses pembuatan bahan tekstil. Serat sebagai bahan utam utamaa teks teksti till diol diolah ah sede sedemi miki kian an rupa rupa sehi sehing ngga ga menjadi kain jadi yang kemudian bisa lakukan proses  penyempurnaan. Proses penyempurnaan dapat dilaku dilakukan kan dengan dengan nano-e nano-emul mulsif sifika ikasi si yang yang dapat dapat memb member erii efek efek kimi kimiaa kepa kepada da sera seratt lebi lebih h baik  baik  dibandingk dibandingkan an metode metode tradision tradisional. al. Senyawa Senyawa kimia kimia dapat secara langsung dan inheren terikat pada serat  pada skala nano, dimana metode konvensional yang  biasanya menggunakan pengikat atau pelapis hanya dapa dapatt meng mengap apli lika kasi sika kan n seny senyaw awaa kimi kimiaa pada pada  permukaan saja. Tahapan yang dilewatinya antara lain lain adalah adalah pemint pemintala alan, n, perten pertenuna unan n / peraju perajutan tan,,  persiapan penyempurnaan, pencelupan / pencapan,  penyempurnaan dan pembuatan pembuatan pakaian jadi. jadi. Aplikasi Aplikasi nanoteknol nanoteknologi ogi ini memungkin memungkinkan kan tekstil untuk bersifat multifungsi dan menghasilkan

kain dengan fungsi khusus, misalnya anti UV, anti  bakteri, penyerap atau anti infra merah dan anti api. Kain-kain seperti ini digunakan untuk pembuatan seragam militer, pakaian medis dan seragam  pemadam kebakaran. Oksida logam berskala nano seperti TiO2, Al2O3, ZnO, dan MgO memiliki kemampuan fotokatalitik, konduktivitas elektrik, absorpsi UV, dan kapasitas fotooksidasi terhadap senyawa kimia atau spesies biologi. Kain yang diproses dengan oksida logam ini akan menghasilkan sifat antimikroba, dekontaminasi sendiri (membersihkan diri sendiri ) dan menghambat UV. Pelapis nano TiO2 ketika ada sinar UV akan mengoksidasi banyak bahan organik  menjadi partikel yang lebih kecil seperti CO2 dan air. Sifat ini merupakan potensi aplikasi yang dapat menghasilkan kain fotokatalis antibakteri yang mampu membersihkan sendiri dari pengotor organik,  polutan lingkungan dan mikroorganisme yang membahayakan. Kain fotokalis adalah kain dari hasil  proses fotokatalis. Secara definisi Fotokatalisis adalah suatu proses tranformasi kimia yang dibantu oleh adanya cahaya dan material katalis. Salah satu aplikasi dari proses fotokatalisis ini adalah pada  pembuatan nano perak dari perak nitrat yang kemudian bisa digunakan untuk proses  penyempurnaan tekstil anti bakteri.  Nano perak merupakan salah satu produk   berbasis nanoteknologi yang bersifat anti bakteri dan anti virus. Kemampuan nano perak ini menjadikannya menjadi sangat membantu dalam hal mengatasi berbagai masalah yang ditimbulkan oleh  bakteri dan virus. Salah satu kemampuannya ini diaplikasikan pada proses pemyempurnaan tekstil anti bakteri. Akan tetapi untuk dapat dilakukan  proses penyempurnaannya, nano perak haruslah dirubah menjadi bentuk koloid. Kemampuan alami dari nano perak ini berlangsung dengan merusak dan menembus dinding sel bakteri, kemudian akan masuk  kedalam gugus tol bakteri dan berikatan dengan gugus sulfildril pada bakteri sehingga akan mencegah  produksi enzyme pada bakteri. Selanjutnya partikel  perak akan menghambat pertumbuhan DNA dan akhirnya bakteri mati. Salah satu alasan kenapa perak harus dibuat menjadi kebentuk nano adalah karena bakteri, virus dan mikroorganisme lainnya berukuran sangat kecil. Sehingga supaya perak bekerja lebih efektif dan efisien, maka harus dirubah kebentuk nano. U.S. Patent and Trademark Office (USPTO) lembaga paten Amerika telah mencatat pemanfaatan nanoteknologi di bidang tekstil dengan nomer paten USPTO No. 2003/0013369 yaitu bahan tekstil yang memiliki kemampuan untuk melepaskan wewangian,  biosida, dan anti-jamur secara terkendali melalui  pembentukan ikatan kovalen antara serat tekstil dengan partikel nano yang bersifat “textile reactive”.

Proses nanoteknologi digunakan untuk merekayasa sifat serat tekstil agar memiliki kemampuan dan nilai fungsi yang tinggi. Beberapa pusat penelitian di  berbagai negara saat ini terus mengembangkan material tekstil dengan kemampuan luar biasa. Berikut beberapa produk  smart textile yang telah dikembangkan di berbagai Negara, yaitu Intelligent  knee-sleeve yang dihasilkan oleh Intelligent Polymer  Research Institute dan Biomedical Science di Universitas Wollongong bekerjasama denganCSIRO Textiles and Fibre Technology (masing-masing adalah lembaga pendidikan tinggi dan lembaga  penelitian terkemuka di Australia). Disini telah dikembangkan suatu pembungkus lutut yang biasa dikenakan para atlet dengan fungsi dan kemampuan khusus sebagai alat berlatih untuk melakukan gerakan-gerakan yang aman, efisien dan efektif. Pembungkus tersebut dilapisi dengan bahan polimer  konduktif dan dilengkapi serangkaian sensor yang dapat mendeteksi perubahan bentuknya. Pembungkus akan mengeluarkan bunyi bila tekukan lutut ada pada  posisi terbaik. Berikutnya adalah SOFTswitch yang merupakan sebuah perusahaan di Inggris yang mengkhususkan kegiatannya pada pengembangan kain dengan teknologi peka sentuhan dan interaktif. Dengan memanfaatkan nanoteknologi suatu bahan tekstil dimungkinkan untuk berfungsi sebagai antarmuka pengendali berbagai macam perangkat elektronik menggantikan tombol-tombol atau saklar  yang biasa kita kenal, keypads, dan keyboards. Kemungkinan aplikasinya bisa berupa sebuah jaket yang berhubungan dengan telepon seluler, remote control televisi yang “dijahitkan” pada lengan kursi, atau bisa juga saklar lampu penerangan rumah yang ditanamkan pada kain tirai atau karpet. Ketiga adalah  Interactive Jacket  yang merupakan sebuah produk jaket yang diintegrasikan dengan peralatan komunikasi dan GPS (Global   positioning System). Dengan menggunakan jaket ini maka pemakai dapat mendengarkan musik MP3, melakukan komunikasi, dan diketahui lokasi keberadaannya. Selanjutnya adalah pakaian untuk  memonitor kesehatan tubuh. Pakaian ini dapat digunakan untuk mengukur dan memonitor detak   jantung, pernafasan, aliran darah, suhu badan selama 24 jam penuh selama di pakai. Berbagai aplikasi smart textile untuk   pakaian kesehatan (Inteligent biomedical cloth/   Health monitoring cloth), Pakaian elektronik  (entertainment/electronic cloth), pakaian militer,  pakaian keselamatan ( safety cloth) dan wearable computer akan terus berkembang sesuai kebutuhan untuk memenuhi fungsi-fungsi khusus lainnya. Sedangkan implementasi produk  Smart Textile di Indonesia boleh dikatakan masih sebatas wacana

ataupun baru menjadi wawasan teknologi namun tetap perlu dicermati dan antisipasi untuk merancang  pengembangan produk tekstil dan fashion ke depan. Dengan penggunaan nanoteknologi pada tekstil membuat bahan teksil tersebut menjadi mudah dibersihkan, anti bau, anti bakteri, anti UV, anti inframerah, anti api dan sebagainya seperti telah disebutkan diatas. Tetapi akhir-akhir ini para peneliti mengingatkan bahwa tidak semua produk tekstil yang anti bau akan aman bagi lingkungan. Hal ini karena  pada produk tersebut mengandung perak. Dimana  pada saat pencucian, jika produk kurang bagus, perak  akan terikut ke air cucian. Hal ini bisa menyebabkan efek negatif pada biota air. Pengembangan dan aplikasi produk   smart  textile akan terus berkembang seiring kemajuan teknologi di berbagai bidang. Untuk pengembangan  produk   smart textile dibutuhkan integrasi dan kolaborasi antar disiplin ilmu seperti elektronika, mesin, kimia, kesehatan dan tekstil. Ke depan  penelitian tentang rekayasa serat melalui aplikasi nanoteknologi perlu dikembangkan agar  menghasilkan produk-produk tekstil yang berkualitas,  bernilai fungsi tinggi dan inovatif. Oleh karena itu  pengembangan penelitian di bidang tekstil perlu diarahkan pada rekayasa molekul serat-serat alam sehinggga memiliki sifat sifat serat sintetis, rekayasa molekul serat sintetis sehingga menyerupai sifat serat alam, perpaduan serat alam dan sintetis sehingga menjadi bahan komposit yang bersifat unggul untuk  aplikasi di berbagai bidang, pengintegrasian berbagai  peralatan elektronik (mikroelektronik sistem) ke dalam struktur tekstil/fashion ( Interactive fashion), dan pengembangan Conductive Fiber.

REFERENCES

Pratama, Mochammad Adam, “Nanokomposit dalam Bidang Tekstil.”

(2012),

Qian, Lei, Hinestroza, Juan P. (2004), “Application of Nanotechnology for High Performance Textile,”  Journal of Textile and Apparel, Technology and Management, Volume 4, Issue 1, Summer 2004.  Noor Fitrihana. Pakaian Cerdas Fashion sebagai  Media Penerapan Teknologi. http://batikyogya.wordpress.com/2008/08/19/pa kaian-cerdas-fashion-sebagai-media-penerapanteknologi/ . Diakses pada 17 Maret 2013 pada  pukul 19.30 http://digilib.its.ac.id/public/ITS mengunakaUndergraduate-16337-Chapter1-739605.pdf . diakses pada 15 Maret 2013 pada pukul 19.00 WIB

Menezes, Edward, 2003.” Smart Textile”. Pakistan Textile Journal, February 2003. www.ptj.com diakses pada 18 Maret 2013  pada pukul 20.10 WIb