Merekayasa Material dengan Nanoteknologi

Sebelumnya, mari kita ketahui terlebih dahulu apa itu nano?

Nano atau lebi tepatnya nanometer merupakan satuan ukuran panjang dimana satu nanometer setara dengan 1/1 miliar meter sehingga kebanyakan material berukuran nano tidaklah terlihat oleh mata telanjang dan untuk melihatnya diperlukan alat bantu seperti mikroskop SEM (Scanning electron microscope) dan TEM (Transmission electron microscope) yang umum digunakan juga dalam bidang nanoteknologi.

dan apa itu nanoteknologi?

Nanoteknologi mungkin terdengar cukup asing bagi beberapa orang, namun sebenarnya nanoteknologi sudah lama ditemukan, yaitu sejak tahun 1959 oleh Richard Feynman yang menyatakan bahwa "There's Plenty of Room at the Bottom" atau dalam bahasa Indonesia artinya adalah ada banyak ruang di bagian bawah, di dalam pidatonya. Kemudian istilah nanoteknologi pertama kali digunakan pada tahun 1974 oleh Profesor Nario Taniguchi dalam karya tulisnya yang berjudul "On the Basic Concept of Nanotechnology".  Nanoteknologi sendiri merupakan suatu ilmu dimana dilakukan rekayasa material berukuran nano. Baik itu rekayasa material dari ukuran kasat mata ke ukuran nanometer maupun sebaliknya sehingga didapatkan suatu material yang dapat diolah menjadi benda tertentu. 

kemudian, bagaimana cara merekayasa material dengan nanoteknologi?

Merekayasa material berukuran nano biasanya dilakukan melalui serangkaian prosedur tertentu. Terdapat dua metode umum dalam rekayasa nanoteknologi, yaitu metode bottom up dan top down. Metode bottom up adalah metode yang digunakan untuk merekayasa material dari ukuran nano sehingga menjadi suatu material yang berukuran besar atau biasanya disebut material bulk. Sebaliknya, metode dalam rekayasa nanoteknologi untuk membuat material dari ukuran besar atau bulk menjadi material berukuran nano adalah proses top down. 

lalu, apa saja contoh material yang hasil rekayasa melalui nanoteknologi?

Contoh dari material yang merupakan hasil dari proses bottom up adalah nanofilm yang biasanya dibentuk berdasarkan prinsip SAM (self-assembled monolayer) yaitu partikel-partikel kecil yang kemudian menempel pada substrat sehingga terbentuk lembaran tipis nanofilm (Denning, 2009). Sedangkan contoh dari material yang merupakan hasil dari proses top down adalah graphene yang dibentuk dari grafit yang merupakan material bulk. Grafit merupakan tumpukan dari graphene yang merupakan lembaran carbon yang saling terikat satu sama lain. 

Sehingga untuk membuat suatu lembaran graphene maka dibutuhkan suatu proses untuk memisahkan antara lembaran yang satu dengan lembaran yang lain dalam grafit. Namun, graphene tersebut juga dapat dibentuk menjadi material berukuran nano lainnya seperti carbon nanotube dan fullerene. 

Sehingga proses rekayasa nanoteknologi sebenarnya bukan saja menciptakan material dari ukuran yang lebih besar ke ukuran yang lebih kecil saja atau sebaliknya, tetapi juga merubah karakteristik dari satu jenis material nano ke jenis material nano lainnya. Kemudian, contoh lain material hasil rekayasa nanoteknologi adalah emas nanopartikel, liposome, dan lain sebagainya.

Material berukuran nano tersebut kemudian dapat dimanfaatkan untuk fungsi-fungsi tertentu, dimana termasuk dalam proses rekayasa nanoteknologi, seperti carbon nanotube yang bentuknya seperti kabel yang dapat digunakan menjadi anoda dalam baterai Li-ion atau liposome yang dapat digunakan untuk drug delivery karena bentuknya yang bulat dan berongga sehingga dapat dimasukkan suatu obat di dalamnya. Selanjutnya, liposome tadi akan menuju sel yang spesifik yang akan diobati.

Daftar Pustaka

Denning, R. (2009). Advances in Wool Technology. Woodhead Publishing Series in Textiles: Elsevier.