Manfaat Nanotechnologi Pada Bidang Textil

Pendahuluan

Nanoteknologi adalah bidang pembelajaran yang mempunyai prospek yang bagus untuk abad ke-21 ini, tema ini ternyata lahir dari sebuah mimpi dan imajinasi seseorang yang penasaran dengan bagaimana dapat terjadinya suatu hal yang ada di dunia ini.    Bidang Nanoteknologi ini biasa di artikan sebagai pemahaman, pengontrolan dan manipulasi dari suatu bahan/partikel yang berukuran sangat kecil dengan satuan skala nanometer (1nm = 10-9m). Kata dari "Nano" dari Nanoteknologi sendiri itu berasal dari bahasa yunani yaitu "nanos" yang berarti kecil / kerdil. Bidang Nanoteknologi ini bukanlah bidang yang baru, konsep ini ternyata sudah ada dari tahun 1925 yang pertamakali diusulkan oleh Ridhard Zsigmondy. Dia menjelaskan kalau kata "nanometer" merupakan cara eksplisit untuk mengkarakterisasi suatu ukuran dari partikel dan dia juga merupakan orang pertama yang menggunakan mikroskop untuk mengukur ukuran partikel, seperti koloid emas. Dua metode utama yang digunakan dalam nanoteknologi adalah pendekatan "bottom-up" dan pendekatan "top-down". Dalam pendekatan "bottom-up", berbagai jenis bahan dan instrumen terdiri dari berbagai jenis komponen molekuler yang bergabung secara kimia berdasarkan mekanisme pengenalan molekuler. Sedangkan dalam pendekatan "top-down", berbagai objek nano dibuat dari berbagai jenis komponen tanpa kontrol pada tingkat atom. Ketika bahan dikurangi menjadi skala nano, mereka dapat menunjukkan perbedaan sifat dibandingkan dengan sifat makro yang mereka miliki, sehingga memungkinkan aplikasi unik.

https://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Adolf_Zsigmondy

Nanoteknologi di bidang tekstil

Aplikasi nanoteknologi dalam industri tekstil adalah salah satu sektor yang bisa dibilang paling diuntungkan, ini bisa bilang paling diuntungkan karena disebabkan oleh peningkatan daya tahan, kenyamanan, dan sifat higienis kain yang dihasilkan serta pengurangan biaya produksi. Dalam hal ekonomi, penghematan energi, ramah lingkungan, pengendalian pelepasan zat, pengemasan, pemisahan, dan penyimpanan bahan pada skala mikroskopis untuk penggunaan di masa depan dan pelepasan di bawah kondisi kontrol, nanoteknologi menawarkan banyak keuntungan dibandingkan dengan teknologi konvensional.

Sifat baru dan unik dari nanoteknologi telah menarik minat para ilmuwan dan peneliti dalam penerapannya dalam industri tekstil, sehingga penggunaannya telah meningkat pesat. Alasan utama untuk ini adalah bahwa industri tekstil merupakan salah satu bidang yang paling sesuai untuk pengembangan teknologi nano. Kain tekstil menyediakan substrat yang ideal di mana permukaan yang luas hadir untuk memberikan berat atau volume kain tertentu. Sinergi antara nanoteknologi dan industri tekstil dimanfaatkan untuk area antarmuka yang besar dan perubahan energi yang drastis terjadi pada berbagai makromolekul atau molekul super di sekitar serat saat berubah dari keadaan basah menjadi kering.

Ragam jenis dari Nanomaterial

Nanocomposite fibers

Komposit adalah bahan yang terdiri dari satu atau lebih komponen yang berbeda yang digabungkan untuk menunjukkan sifat terbaik dari masing-masing komponen tersebut. Ada banyak sistem komposit yang terdiri dari satu, dua, atau tiga dimensi bahan, dengan campuran bahan amorf di skala nanometer. Komposit serat nanostruktur banyak digunakan di industri otomotif, luar angkasa, dan militer. Komposit serat nano diproduksi dengan mencampurkan pengisi berukuran nano ke dalam matriks serat. Karena luas permukaan pengisi nano yang besar dan rasio aspek yang tinggi, pengisi nano berinteraksi dengan gerakan rantai polimer dan dengan demikian mengurangi mobilitas rantai dalam sistem. Partikel nano yang didistribusikan merata dalam matriks polimer dapat membawa beban dan meningkatkan ketangguhan serta ketahanan abrasi. Sebagian besar nanokomposit serat menggunakan pengisi seperti nanosilikat, nanopartikel oksida logam, nanofiber grafit (GNF), dan nanotube karbon satu dinding dan multi dinding (CNT). Beberapa bahan komposit polimer yang diperkuat oleh CNT sudah dikembangkan dan diperkiraqkan dapat digunakan untuk mengembangkan tekstil multifungsi yang memiliki kekuatan unggul, ketangguhan, ringan, dan konduktivitas listrik yang tinggi.

Serat nanocarbon dan partikel nanocarbon

Serat nano karbon dan partikel nano karbon adalah dua jenis bahan nano karbon yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Serat nano karbon terdiri dari serat karbon dengan ukuran nano, sedangkan partikel nano karbon adalah partikel karbon dengan ukuran nano. Kedua jenis bahan ini memiliki sifat unik seperti kekuatan yang sangat tinggi, konduktivitas listrik yang baik, dan sifat mekanik yang istimewa. Mereka telah digunakan dalam banyak aplikasi seperti bahan komposit, elektronik, katalisis, dan bidang energi. Serat nano karbon sering digunakan sebagai penguat dalam bahan komposit karena sifat kekuatan dan kekakuan yang tinggi, sedangkan partikel nano karbon digunakan dalam aplikasi katalisis dan elektronik karena konduktivitas listrik yang baik . Dan masih banyak lagi.

Referensi :

Mishra, R., & Militky, J. (2018). Nanotechnology in textiles: theory and application. Woodhead Publishing.

Patra, K. (2013). Application of nanotechnology in textile engineering: An overview. Journal of Engineering and Technology Research, 5(5), 104--111.