Teknologi Nano

Teknologi nano (Nano technology) merupakan suatu teknologi material yang berkaitan dengan penciptaan benda-benda kecil dalam ukuran nanometer (satu per miliar meter) serta pemanfaatannya bagi kehidupan dimasa depan yang lebih efisien. Dalam teknologi nano tercipta suatu kesatuan ilmu dasar seperti ilmu fisika, kimia, biologi molekuler dan ilmu teknik lainnya. Hingga saat ini teknologi nano masih dalam kajian yang mendalam terutama dalam ilmu struktur, karena sifat material yang sangat kecil ini akan sangat dipengaruhi oleh struktur yang dimilikinya. Sejarah menunjukkan bahwa teknologi ini sudah digunakan sejak seabad yang lalu, seperti penggunaan carbon black dengan ukuran yang sangat kecil (bisa sampai ukuran nano meter) sebagai bahan additif dalam polimer adhesive yang digunakan untuk ban kendaraan, dari bidang kesehatan kita juga telah lama mengenal dan menggunakan vaksin.

Struktur nano telah dikemukakan dan diidentifikasi oleh Mihail C. Rocco dari National Science Fondation (NSF) Amerika Serikat melalui situs Sciam.com, yaitu dimana struktur nano memiliki sejumlah unsur penting dengan dimensi antara satu hingga 100 nano meter yang didesain melalui proses penyatuan secara kimia dan fisika. Khayalan para peneliti untuk memproduksi benda-benda berstruktur nano telah digambarkan dalam buku Enginers of Creations karya K. Eric Drexler pada tahun 1986, yang isinya antara lain menyatakan bahwa teknologi nano dimasa depan akan dapat memberikan solusi dari berbagai permasalahan global yang sekarang ini belum terpecahkan, seperti penyakit yang belum dapat disembuhkan, memperpanjang usia dan lainnya.

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.

Pasar Partikel Nano

Apakah sebenarnya yang membuat material nano sangat menarik bagi industri? Jawabannya adalah adanya kemungkinan bagi market yang sudah ada, untuk dilakukan rekayasa ulang (re-engineering) material tersebut ke dalam skala nano. Hal ini akan memberikan performance baru, karena sifat dalam skala nano akan berbeda dengan sifat dari material skala makro, bahkan produk yang lebih baik. Pembuatan produk ke bentuk skala nano membuka aplikasi baru dan memberikan jalan untuk membuat produk baru yang tadinya hanya sebatas hipotesa, contohnya adalah drug delivery yang lebih efisien mencapai target, penghasil energi yang lebih kecil dan lebih efisien. Carbon nanotubes (CNT) terbukti mampu merubah cahaya menjadi arus listrik sehingga menambah lebar market elektronik. Beberapa contoh potensial market untuk teknologi nano adalah di bidang energy/power supply, kedokteran, teknik, alat-alat rumah tangga, lingkungan, dan elektronik.

Pada saat ini teknologi nano menjadi primadona di dunia penelitian karena menjanjikan masa depan yang sangat cerah. Negara-negara maju kini berlomba-lomba untuk meraih keunggulan di bidang teknologi ini misalnya. Jepang, pada tahun 2002 berani menginvestasikan dana sebesar satu milyar dollar AS untuk pengembangan teknologi nano, disusul oleh AS dengan 550 juta dollar dan Uni Eropa dengan 450 juta dollar. Ini membuktikan komitmen negara-negara tersebut untuk pengembangan teknologi nano, sekaligus keyakinan mereka akan unggulnya teknologi nano di masa depan.

Teknologi Nano dalam Kesehatan dan Kosmetik

Teknologi nano sebenarnya telah dimanfaatkan sejak dulu dalam bidang kesehatan yaitu dalam mengamati prilaku vaksin dan mikroba lainnya serta efeknya terhadap tubuh kita. Dalam kosmetik sudah kita lihat adanya sabun yang transparan dan baru –baru ini muncul produk baru yang disebut sebagai sunscreen transparent yang diproduksi oleh perusahaan bernama Nanophase Technologies, sunscreen ini dibuat dari partikel zink okside yang berukuran nano meter sehingga transparan.

Sumber: bio-mineral.com