Apakah Nanoteknologi dapat Mengubah Dunia ? Mari Simak Artikel Berikut ini !

Definisi Nanoteknologi

Istilah "nanoteknologi" telah mendapatkan banyak perhatian di media dalam beberapa tahun terakhir. Berita-berita telah menggembar-gemborkan nanoteknologi sebagai revolusi ilmiah, berikutnya dengan janji-janji komputer yang lebih cepat, penyembuhan kanker, dan solusi untuk krisis energi, untuk beberapa nama. Tapi apa sebenarnya "nanoteknologi" itu? dan, bisakah itu memenuhi semua janji ini?

Definisi formal nanoteknologi dari National Nanotechnology Initiative (NNI) adalah :
Nanoteknologi adalah pemahaman dan kontrol materi pada dimensi antara sekitar 1 dan 100 nanometer, dimana fenomena unik memungkinkan aplikasi baru. Meliputi sains, teknik, dan teknologi skala nano, nanoteknologi melibatkan pencitraan, pengukuran, pemodelan, dan manipulasi materi pada skala kecil ini.

Definisi NNI dapat disaring menjadi tiga konsep dasar :

1. Nanoteknologi sangat, sangat kecil.

Ketika sesuatu dalam skala nano, ukurannya antara 1 – 100 nanometer (nm) setidaknya dalam satu dimensinya. Ketika benda sekecil ini, mereka terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kita, atau bahkan dengan mikroskop cahaya biasa. Para ilmuwan harus mengembangkan alat khusus, seperti pemindaian mikroskop probe untuk melihat bahan yang berada pada skala ukuran nanometer.
sebagai contoh pada molekul air atau atom silikon seperti skala nano. Namun, baru-baru ini para ilmuwan telah dapat menggunakan alat dan proses baru untuk mensintesis dan memanipulasi bahan yang umum pada skala makro hingga ukuran ini, seperti partikel TiO2 (titanium dioksida).

2. Pada skala nano, bahan dapat berperilaku dengan cara yang berbeda dan tidak terduga.

Pada skala nano, banyak bahan umum menunjukkan sifat yang tidak biasa, seperti ketahanan yang sangat rendah terhadap listrik, titik leleh yang lebih rendah atau reaksi kimia yang lebih cepat.
Misalnya, pada skala makro, emas (Au) berkilau dan berwarna kuning. Namun, ketika partikel emas berukuran 25 nm, mereka tampak merah. Partikel yang lebih kecil berinteraksi secara berbeda dengan cahaya, sehingga partikel emas muncul dengan warna yang berbeda. Tergantung pada ukuran dan bentuk partikel, emas dapat tampak merah, kuning atau biru.

Contoh lain dari nanopartikel muncul berbeda dari bahan skala makro yang sesuai ditemukan di tabir surya. Titanium Dioxide (TiO2) telah lama digunakan di tabir surya dan tabir surya. Ini adalah salah satu bahan yang membuat krim tampak berwarna putih. Produsen sekarang menggunakan nanopartikel untuk membuat krim dan gel yang bening karena nanopartikel TiO2 tampak transparan.
Sifat lain dapat berubah ketika bahan berada pada skala nano juga. Misalnya, aluminium (Al) adalah logam lentur mengkilap yang digunakan untuk membuat kaleng soda. Pada skala nano, partikel aluminium sangat reaktif dan akan meledak. Nanopartikel lebih reaktif karena memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada partikel skala makro.

3. Para peneliti ingin memanfaatkan perilaku yang berbeda dan tak terduga ini, untuk membuat teknologi baru.

Dengan memanfaatkan perilaku baru ini, para peneliti di berbagai disiplin ilmu berharap dapat menciptakan banyak hal baru mulai dari produk sehari-hari seperti kaus kaki antimikroba dan raket tenis yang lebih ringan hingga sel surya yang canggih, komputer yang lebih cepat dan lebih kecil, atau perawatan medis yang secara selektif mengobati penyakit. Banyak ilmuwan dan insinyur berpikir bahwa kemungkinannya tidak terbatas.
 

Bagaimana Awal Dimulainya ?

Ide dan konsep di balik nanosains dan nanoteknologi dimulai dengan ceramah berjudul “ Ada Banyak Ruang di Bawah ” oleh fisikawan Richard Feynman pada pertemuan American Physical Society di California Institute of Technology (CalTech) pada 29 Desember 1959, jauh sebelum istilah nanoteknologi digunakan. Dalam ceramahnya, Feynman menggambarkan sebuah proses di mana para ilmuwan dapat memanipulasi dan mengontrol atom dan molekul individu. Lebih dari satu dekade kemudian, dalam eksplorasi pemesinan ultrapresisinya, Profesor Norio Taniguchi menciptakan istilah nanoteknologi. Tidak sampai tahun 1981, dengan perkembangan mikroskop tunneling scanning yang bisa "melihat" atom individu, nanoteknologi modern dimulai.
 

Konsep Dasar dalam Nanoteknologi

Sulit membayangkan betapa kecilnya nanoteknologi. Satu nanometer adalah sepersejuta meter, atau 10 -9 meter. Berikut adalah beberapa contoh ilustrasi:

- Ada 25.400.000 nanometer dalam satu inci
- Selembar koran tebalnya sekitar 100.000 nanometer
- Pada skala komparatif, jika kelereng berukuran nanometer, maka satu meter akan menjadi ukuran Bumi

Nanoteknologi melibatkan kemampuan untuk melihat dan mengontrol atom dan molekul individu. Segala sesuatu di Bumi terdiri dari atom makanan yang kita makan, pakaian yang kita kenakan, gedung dan rumah tempat kita tinggal, dan tubuh kita sendiri.

Tetapi sesuatu yang sekecil atom tidak mungkin dilihat dengan mata telanjang. Faktanya, tidak mungkin untuk melihat dengan mikroskop yang biasanya digunakan di kelas sains sekolah menengah. Mikroskop yang diperlukan untuk melihat benda-benda dalam skala nano ditemukan pada awal 1980-an. Setelah para ilmuwan memiliki alat yang tepat, seperti scanning tunneling microscope (STM) dan atom mikroskop (AFM), era nanoteknologi lahir.

Meskipun nanoteknologi modern cukup baru, bahan berskala nano telah digunakan selama berabad-abad. Partikel emas dan perak berukuran bergantian menciptakan warna di jendela kaca patri gereja abad pertengahan ratusan tahun yang lalu. Para seniman saat itu tidak mengetahui bahwa proses yang mereka gunakan untuk menciptakan karya seni yang indah ini ternyata membawa perubahan pada komposisi bahan yang mereka garap.

Ilmuwan dan insinyur saat ini menemukan berbagai cara untuk secara sengaja membuat bahan dalam skala nano untuk memanfaatkan sifat-sifatnya yang ditingkatkan seperti kekuatan yang lebih tinggi, bobot yang lebih ringan, peningkatan kontrol spektrum cahaya, dan reaktivitas kimia yang lebih besar daripada rekan-rekan mereka yang berskala lebih besar.
 

Apa yang Dapat Dilakukan Nanoteknologi ?

Nanoteknologi dipuji memiliki potensi untuk meningkatkan efisiensi konsumsi energi, membantu membersihkan lingkungan, dan memecahkan masalah kesehatan utama. Dikatakan dapat meningkatkan produksi manufaktur secara besar-besaran dengan biaya yang berkurang secara signifikan. Produk nanoteknologi akan lebih kecil, lebih murah, lebih ringan namun lebih fungsional dan membutuhkan lebih sedikit energi dan lebih sedikit bahan baku untuk diproduksi, klaim pendukung nanoteknologi.
 

Apa Kata Para Ahli Tentang Nanoteknologi ?

Pada bulan Juni 1999, Richard Smalley, peraih Nobel dalam bidang kimia, berbicara kepada Komite Ilmu Pengetahuan DPR AS tentang manfaat nanoteknologi. "Dampak nanoteknologi pada kesehatan, kekayaan, dan kehidupan orang-orang," katanya, "setidaknya akan setara dengan pengaruh gabungan mikroelektronika, pencitraan medis, teknik berbantuan komputer, dan polimer buatan yang dikembangkan di abad ini.".
 

Kekhawatiran Tentang Kemungkinan Efek pada Kesehatan Manusia dan Lingkungan

Namun, yang lain sama berhati-hatinya dengan Smalley yang antusias. Eric Drexler, ilmuwan yang menciptakan istilah nanoteknologi, telah memperingatkan pengembangan "teknologi yang sangat kuat, sangat berbahaya". Dalam bukunya Engines of Creation, Drexler membayangkan bahwa molekul yang menggandakan diri yang dibuat oleh manusia mungkin lepas dari kendali kita. Meskipun teori ini telah banyak didiskreditkan oleh para peneliti di lapangan, masih banyak kekhawatiran mengenai efek nanoteknologi pada kesehatan manusia dan lingkungan serta efek industri baru yang dapat terjadi pada pembagian Utara-Selatan.

Aktivis khawatir bahwa ilmu pengetahuan dan pengembangan nanoteknologi akan berkembang lebih cepat daripada pembuat kebijakan dapat merancang langkah-langkah regulasi yang tepat. Mereka mengatakan debat yang diinformasikan harus dilakukan untuk menentukan keseimbangan antara risiko dan manfaat.
 

Bisakah Nanoteknologi Memenuhi Hype?

Nanoteknologi telah dijuluki "hal besar berikutnya". Ini sedang digembar-gemborkan sebagai kunci untuk pengobatan kanker baru, kemandirian energi, elektronik yang lebih baik dan membawa air bersih ke negara-negara dunia ketiga. Dengan kemungkinan aplikasi yang begitu beragam, nanoteknologi memiliki kapasitas untuk mengubah dunia tempat kita hidup, dengan cara yang sama seperti komputer telah mengubah masyarakat selama 30 tahun terakhir. Tetapi untuk mencapai prestasi ini, para ilmuwan dan insinyur yang bekerja pada bahan berskala nano masih harus lebih memahami bagaimana bahan berskala nano berperilaku dan bagaimana mensintesisnya dengan andal.

Beberapa aplikasi lebih dekat ke pasar daripada yang lain. Misalnya, peneliti seperti Prof. Naomi Halas dan Jennifer West di Rice University telah berkolaborasi untuk mengembangkan pengobatan kanker menggunakan cangkang nano emas. Perawatan ini masih dalam pengembangan, tetapi mungkin menemukan jalannya ke uji klinis dalam waktu dekat.
 

Apa Manfaat Potensial bagi Negara Berkembang?

Nanoteknologi menjanjikan solusi baru untuk masalah yang menghambat pembangunan negara-negara miskin, terutama terkait dengan kesehatan dan sanitasi, ketahanan pangan, dan lingkungan. Dalam laporannya tahun 2005 yang berjudul Inovasi: menerapkan pengetahuan dalam pembangunan , gugus tugas Proyek Milenium PBB untuk teknologi sains dan inovasi menulis bahwa "teknologi nano mungkin menjadi sangat penting di negara berkembang, karena melibatkan sedikit tenaga kerja, lahan atau pemeliharaan; sangat produktif dan murah; dan hanya membutuhkan sedikit bahan dan energi".
 

Penilaian Risiko dan Kekhawatiran yang Diangkat Tentang Nanoteknologi

Beberapa organisasi non-pemerintah menyerukan evaluasi risiko yang lebih besar atau, dalam kasus : Canada's ETC Group, moratorium penelitian nanoteknologi. Mereka, dan lainnya termasuk Center for Responsible Nanotechnology yang berbasis di AS, telah menyuarakan keprihatinan tentang aspek-aspek nanoteknologi berikut :

- Toksisitas bahan curah, seperti perak padat, tidak membantu memprediksi toksisitas nanopartikel dari bahan yang sama.
- Nanopartikel memiliki potensi untuk tetap tinggal dan terakumulasi di lingkungan.
- Mereka bisa terakumulasi dalam rantai makanan.
- Mereka dapat memiliki dampak yang tidak terduga pada kesehatan manusia.
- Publik belum cukup terlibat dalam perdebatan tentang aplikasi, penggunaan, dan regulasi nanoteknologi.
- 'Grey goo' : Robot kecil yang dihasilkan dengan nanoteknologi dapat memperoleh kemampuan untuk mereplikasi diri.
- Jika negara-negara kaya adalah pendorong utama pengembangan nanoteknologi, aplikasi yang menguntungkan negara-negara berkembang akan dikesampingkan.
- Kecuali tindakan cepat diambil, penelitian nanoteknologi dapat berkembang lebih cepat daripada sistem yang dapat diterapkan untuk mengatur aplikasi dan penggunaannya.
 

Kesimpulan 

Menilai peran nanoteknologi dan membimbing perkembangannya akan membutuhkan keterlibatan lintas sektoral dari ilmuwan, pemerintah, organisasi masyarakat sipil dan masyarakat umum. Informasi merupakan salah satu kunnci yang sangat penting untuk mencoba menghindari polarisasi pandangan yang diilustrasikan oleh masalah modifikasi genetik. 'Panduan cepat' ini bertujuan untuk memberikan berbagai informasi yang relevan bagi mereka yang ingin lebih memahami dan mengambil bagian dalam debat penting ini.