Jumat, 03 Juni 2011

NANOTECHNOLOGY (Teknologi-Nano)

NANOTECHNOLOGY (Teknologi-Nano)


Sejarah Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Munculnya kesadaran terhadap ilmu dan teknologi nano diinspirasi dan didorong oleh pemikiran futuristik dan juga penemuan peralatan pengujian dan bahan-bahan. Pada tanggal 29 Desember 1959 dalam pertemuan tahunan Masyarakat Fisika Amerika (American Physical Society) di Caltech, Richard Phillips Feynman (Pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1965) dalam suatu perbincangan berjudul “ There’s plenty of room at the bottom”, memunculkan suatu isu yaitu permasalahan memanipulasi dan mengontrol atom (ukuran 0,001 nm) dan molekul (ukuran 0,1 nm) pada dimensi kecil (nanometer).

Richard Feynman adalah seorang ahli fisika dan pada tahun 1965 memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisika. Istilah nanoteknologi pertama kali diresmikan oleh Prof Norio Taniguchi dari Tokyo Science University tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On the Basic Concept of ‘Nano-Technology’,” Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974”.

Pada tahun 1980an definisi teknologi-nano dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. Eric Drexler melalui bukunya yang berjudul “Engines of Creation: The coming Era of Nanotechnology”. Di tahun 1981, Scanning Tunneling Microscopy (STM) diciptakan oleh Heinrich Rohrer dan Gerd Binnig (Pemenang Hadiah Nobel Fisika tahun 1986). Beberapa tahun kemudian (1986), Gerg Binnig, Calfin F Quate, dan Christoph Gerber menemukan Atomic Force Microscope (AFM). Melalui peralatan STM dan AFM, para ilmuwan dapat melihat, memanipulasi, dan mengontrol atom-atom secara individu di dimensi nano.

Penemuan bahan buckyball/fullerene dan carbon nanotube semakin mendorong para ilmuwan untuk meneliti ilmu dan teknologi nano. Robert Curl, Harold Kroto, dan Richard Smalley (Pemenang Hadiah Nobel Kimia tahun 1996) menemukan buckyball/fullerene di tahun 1985. Buckyball/fullerene tersusun oleh molekul-molekul karbon dalam bentuk bola tak pejal dengan ukuran diameter bola 0,7 nm. Sumio Iijima menemukan carbon nanotube pada tahun 1991 saat ia bekerja di perusahaan NEC di Jepang. Carbon nanotube adalah molekul-molekul carbon berbentuk silinder tak pejal dengan satu atau lebih dinding silinder. Diameter silinder bervariasi dari 1 nm hingga 100 nm. Panjang silinder dapat mencapai ukuran dalam rentang micrometer (1 μm=10-6m) hingga centimeter (1 cm=10-2m). Perbandingan antara ukuran panjang dan diameter carbon nanotube dapat melebihi 1.000.000. Kedua ujung-ujung silinder ditutup oleh fullerene berbentuk setengah bola tak pejal.

Pengenalan dan pemahaman akan ilmu dan teknologi nano sangat terkait dengan definisi nano, bahan berstruktur nano, ilmu nano dan teknologi nano. Nano adalah satuan panjang sebesar sepertriliun meter (1 nm=10-9m). Ukuran tersebut 1000x lebih kecil dari diameter rambut manusia (80 μm). Diameter sel darah merah dan virus hanya sebesar masing-masing 7 μm dan 150 nm. Bahan berstruktur nano merupakan bahan yang memiliki paling tidak salah satu dimensinya (panjang, lebar, atau tinggi) berukuran 1-100 nm. Bahan nano merupakan jembatan antara atom/molekul dan bahan berukuran mikrometer (transistor pada chip computer). Gen atau DNA merupakan bahan nano alami dengan lebar pita gen sebesar 2 nm. Fullerene dan carbon nanotube termasuk bahan nano sintetis karena ukuran diameternya berukuran nano. Partikel-partikel pasir silika dan baja dapat dibuat juga menjadi bahan nano silika dan nano baja. Studi segala fenomena fisika, kimia, dan biologi pada dimensi 1-100 nm disebut ilmu nano (nanoscience). Sedangkan teknologi nano mencakup dua hal. Pertama, seluruh produk-produk dengan ukuran geometri terkontrol (ketelitian satuan pengukuran) yang tersusun oleh paling tidak satu komponen produk dengan satu atau lebih dimensi komponen produk dibawah 100nm yang menghasilkan efek fisika,kimia, atau biologi berbeda dengan komponen produk konvensional berukuran di atas 100 nm tanpa kehilangan daya guna produk nano tersebut. Kedua, peralatan-peralatan untuk tujuan pengujian atau manipulasi yang menyediakan kemampuan untuk fabrikasi dan pergerakan terkontrol atau ketelitian pengukuran dibawah 100nm.

Contoh peralatan tersebut yaitu STM dan AFM. Salah satu produk nano yang diperkirakan segera hadir adalah mobil yang dirakit dengan cat mengandung serbuk nano, kerangka mobil terbuat dari komposit carbon nanotube, atau polimer nanokomposit sebagai bahan pengganti lembaran baja.


Pengertian Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil. Materi atau devais ini berada pada ranah 1 hingga 100 nanometer (nm). Satu nm sama dengan satu-per-milyar meter (0.000000001 m), yang berarti 50.000 lebih kecil dari ukuran rambut manusia. Saintis menyebut ukuran pada ranah 1 hingga 100 nm ini sebagai skala nano (nanoscale), dan material yang berada pada ranah ini disebut sebagai kristal-nano (nanocrystals) atau material-nano (nanomaterials).

Nanoteknologi merupakan pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Istilah ini kadang kala diterapkan ke teknologi sangat kecil. Artikel ini membahas nanoteknologi, ilmu nano, dan nanoteknologi molekular "conjecture".

Istilah nanoteknologi kadangkala disamakan dengan nanoteknologi molekul (juga dikenal sebagai "MNT"), sebuah conjecture bentuk tinggi nanoteknologi dipercayai oleh beberapa dapat dicapai dalam waktu dekat di masa depan, berdasarkan nanosistem yang produktif. Nanoteknologi molekul akan memproduksi struktur tepat menggunakan mechanosynthesis untuk melakukan produksi molekul. Nanoteknologi molekul, meskipun belum ada, dipromosikan oleh para pendukungnya nantinya akan memiliki dampak yang besar dalam masyarakat bila benar-benar jadi.

Nanoteknologi mendeskripsikan ilmu mengenai sistem serta peralatan berproporsi nanometer. Satu nanometer sama dengan seperjuta milimeter. Karena ukurannya yang teramat kecil, tren dalam nanoteknologi condong ke pengembangan sistem dari bawah ke atas (bukan atas ke bawah). Maksudnya para ilmuwan dan teknisi tidak menggunakan materi berukuran besar lalu memotongnya kecil-kecil, tapi menggunakan atom serta molekul sebagai materi blok pembuatan yang fundamental. Konsep self-assembly (sistem dan alat yang mengembangkan dirinya sendiri berdasarkan pada reaksi kimia maupun interaksi yang lain antar komponen berskala nano juga menjadi tren utama dalam nanoteknologi.

Meski Richard Feynman adalah orang yang pertama kali mendiskusikan nanoteknologi dalam kuliah “Masih Banyak Ruang di Bagian Paling Bawah” di pertemuan tahunan American Physical Society tahun 1959, tapi yang dianggap menciptakan istilah “nanoteknologi” adalah Norio Taniguchi dalam presentasi konferensi tahun 1974-nya yang berjudul “Konsep Dasar ‘NanoTeknologi’”. Nanoteknologi berdampak di bidang ilmu pengetahuan dan kerekayasaan serta setiap sisi kehidupan manusia sebagaimana yang kita ketahui dalam dekade pertama abad ke-21 ini. Banyak yang percaya nanoteknologi mampu menyembuhkan sebagian besar penyakit medis pada manusia. Memang aplikasi sebagian besar inovasi di nanoteknologi saat ini hanya bersifat spekulatif dan teoritis, tapi sudah banyak juga yang menjadi aplikasi praktis. Tabung nano karbon, molekul karbon berbentuk pipa yang berstruktur unik serta punya sifat-sifat yang dimiliki arus listrik adalah salah satu contohnya. Tabung nano karbon sudah diaplikasikan pada layar beresolusi tinggi dan memperkuat materi-materi di bidang industri. Aplikasi praktis nanoteknologi terkini yang lainnya adalah untuk menciptakan baju anti-noda. Nah, itulah beberapa contoh kegunaan nanoteknologi masa kini



Definisi Partikel Nanotechnology (Teknologi-Nano)

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 86, 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 dll.

Definisi Partikel nano dalam 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 :

ü Nanoscience : studi tentang fenomena dan manipulasi dari material pada skala atom, yang mana memiliki sifat yang berbeda dibandingkan sifat dari skala makro.

ü 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.


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, 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.

Nano sebetulnya adalah ukuran / size:

1 km : 1000 = 1 m

1 m : 1000 = 1 mm

1 mm : 1000= 1 micro m (micron)

1 micro m : 1000 = 1 nano m

Metode Pembuatan Partikel Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Ø 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.

Ø Mechanical process.

Yaitu 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 spraycoating. Proses ini spesifik untuk membuat nanopartikel coating.

Ø 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
Nanotechnology (Teknologi-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 kebentuk 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.

Bidang-bidang Pekerjaan Yang Menggunakan Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Beberapa terobosan penting telah muncul di bidang nanoteknologi. Pengembangan ini dapat ditemukan di berbagai produk yang digunakan di seluruh dunia. Sebagai contohnya adalah katalis pengubah pada kendaraan yang mereduksi polutan udara, devais pada komputer yang membaca-dari dan menulis-ke hard disk, beberapa pelindung terik matahari dan kosmetik yang secara transparan dapat menghalangi radiasi berbahaya dari matahari, dan pelapis khusus pakaian dan perlengkapan olahraga yang dapat meningkatkan kinerja dan performa atlit. Hingga saat ini para ilmuwan yakin bahwa mereka baru menguak sedikit dari potensi teknologi nano.

Teknologi nano saat ini berada pada masa pertumbuhannya, dan tidak seorang pun yang dapat memprediksi secara akurat apa yang akan dihasilkan dari perkembangan penuh bidang ini di beberapa dekade kedepan. Meskipun demikian, para ilmuwan yakin bahwa teknologi nano akan membawa pengaruh yang penting di bidang medis dan kesehatan; produksi dan konservasi energi; kebersihan dan perlindungan lingkungan; elektronik, komputer dan sensor; dan keamanan dan pertahanan dunia.

Ø Ilustrasi Ukuran di Kehidupan

ü Makhluk hidup tersusun atas sel –sel yang memiliki diameter ± 10 µm.

ü Bagian dalam sel memiliki ukuran yang lebih kecil lagi, bahkan protein dalam sel memiliki ukuran ± 5 nm yang dapat diperbandingkan dengan nanopartikel buatan manusia.



Satu nanometer berukuran sepermilyar meter, atau sepersejuta milimeter = ukuran 1/50.000 kali diameter rambut manusia


Aplikasi Teknologi Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yg menggunakan teknologi nano yg diaplikasikan dalam bidang :

- Medis & Pengobatan

- Automotif

- Home Appliance

- Farmasi

- Lingkungan Hidup

- Komputer

- Kosmetik

- Militer

- Tekstil

- Konservasi Energi

Ø Bidang Kesehatan

Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target.


Molekul nano menempel pada sel kanker


Ø Bidang Elektronika dan Informasi

Teknologi nano merupakan suatu rekayasa teknologi dengan memanfaatkan karakter suatu material pada ukuran nano meter, sebagai contoh suatu material logam yang biasanya digunakan sebagai konduktor seperti kabel, apabila dipotong sangat kecil sehingga menghasilkan logam seukuran nano meter, maka sifat konduktifitasnya tidak lagi mengikuti hukum Ohm, konduktifitas dilakukan oleh pergerakan elektron satu persatu yang menurut teori dapat dikontrol.

Fenomena demikian sulit dibayangkan dan dapat diinterpretasikan dalam sistim struktur transistor yang disebut sebagai Singel Elektron Transistor yang pertama kali diperkenalkan oleh T. A. Fulton dan G J.Dollan dari AT & T Bell Laboratory Amerika pada tahun 1987. Perkembangan teknologi elektronika lebih dipacu oleh pengembangan mikro elektronik, sebagai contoh suatu pesawat radio pertama kali diciptakan sebesar lemari pakaian, namun sekarang bisa jadi sebesar kelereng. Kemajuan pesat dalam elektronik ini adalah terciptanya microprocessor, misalnya pada tahun 1997 satu piranti micropro cessor dapat memuat 7,5 juta transistor dan diperkirakan pada tahun 2011 satu piranti microprocessor dapat memuat satu milyar transistor, ini artinya microprocessor tersebut dapat melakukan 100 milyar intruksi perdetik, dengan demikian akan semakin canggihlah komputer dan data processor dimasa datang.

Pengembangan bidang elektronik yang ditunjang teknologi nano ini sebenarnya sudah berjalan sejak tahun 1975, dimana pada tahun itu diperkenalkan suatu sensor yang sangat sensitif dalam disk drive yang terbuat dari lapisan partikel magnetic ukur an nano meter dengan ketebalan lapisan nanometer, Penelitian intensif dibidang chip berkemampuan tinggi dengan menggunakan teknologi nano dilakukan oleh beberapa perusahan besar seperti IBM dan Hewlett Packet dengan mengubah material asasnya Dari silicon menjadi partikel logam lainnya yang mudah di modifikasi dengan kemampuan tinggi. INTEL Corp. (Intel) sebagai produser cip dunia telah menyiapkan diri melalui teknologi nano akan mengganti partikel silicon yang selama ini digunakan sebagai bahan asas chip dengan partikel Nano carbon tube dan target ini telah dikemukakan oleh pengarah Intel, Paolo Gargini yang targetnya tahun 2010.

Ø Bidang 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 dipro duksi oleh perusahaan bernama Nanophase Technologies, sunscreen ini dibuat dari partikel zink okside yang berukuran nano meter sehingga transparan.

Dalam bidang kesehatan teknologi nano ini selain mendapat sambutan yang positif juga mendapat sambutan negatif yang antara lain karena adanya kekhawatiran para akhli medis mengenai bahaya kontaminasi logam ukuran nano meter ke dalam tubuh baik yang melalui saluran pernapasan maupun yang langsung melalui pori-pori kulit tubuh, hal ini bisa terjadi karena partikel nanometer dalam keadaan tunggal tidak terlihat oleh mata kita sehingga akan mudah terakumulasi dalam tubuh dan mungkin juga tertransfer kesaluran darah yang bisa saja akan mengakibatkan kanker atau penyakit lainnya.


Ø Bidang Tekstil dan Olahraga


Ø Bidang Farmasi

Nanoteknologi sudak banyak digunakan dalam bidang sains, antara lain biomedis, elektronik, magnetik, optik, IT, ilmu material, komputer, tekstil, kosmetika, bahkan obat-obatan. Sebagian besar obat-obatan dan kosmetika yang beredar di pasaran saat ini bekerjanya kurang optimal disebabkan karena zat aktifnya :

ü memiliki tingkat kelarutan yang rendah.

ü membutuhkan lemak agar dapat larut.

ü mudah teragregasi menjadi partikel besar

ü tidak mudah diabsorpsi dan dicerna

Terobosan nanoteknologi dalam bidang kosmetika dan obat-obatan mampu menciptakan bahan kosmetika dan obat-obatan dengan efektivitas yang jauh lebih baik. Sebagai contoh adalah penggunaan liposom dalam formula obat dan kosmetika.

Liposom adalah vesikel berbentuk spheris dengan membran yang terbuat dari dua lapis fosfolipid (phospholipid bilayer), yang digunakan untuk menghantarkan obat atau materi genetik ke dalam sel. Liposom dapat dibuat dari fosfolipid alamiah dengan rantai lipid campuran ataupun komponen protein lainnya. Bagian phospholipid bilayer dari liposom dapat menyatu denganbilayer yang lain seperti membran sel, sehingga kandungan dari liposom dapat dihantarkan ke dalam sel. Dengan membuat liposom dalam formula obat atau kosmetika, akhirnya bahan yang tidak bisa melewati membran sel menjadi dapat lewat. Manfaat sistem penghantaran zat aktif kosmetika dengan menggunakan liposom berukuran 90 nm adalah :

ü mampu menghantarkan zat aktif sampai lapisan bawah kulit.

ü mampu menghantarkan zat aktif lebih cepatk, sehingga didapatkan recovery yang lebih cepat pula.

Ø Perawatan Mesin Dengan Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Nanom Energizer merupakan campuran oli mesin berteknologi nano yang mampu menyempurnakan kerja oli mesin dengan melapisi atau coating bagian-bagian mesin yang aus secara permanen, sehingga suara mesin menjadi lebih halus, kompresi meningkat, asap berkurang, hemat BBM danmeningkatkan performa mesin secara signifikan.

Aplikasi Nano Energizer pada Busway




Perbandingan Nanotechnology (Teknologi-Nano)



Kontribusi TI Dalam Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Peran teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi (IT,information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT. Dalam tulisan ini akan dipaparkan kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar, yang sampai saat ini dapat dibagi menjadi tiga.

Penambahan kepadatan jumlah divais. Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Dalam pembuatan LSI (large scale integrated), sedapat mungkin jumlah transistor dalam satu chip bisa diperbanyak.

Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satuchip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Diperkirakan ke depannya, sejalan dengan terus majunya teknologi nano, ukuran transistor terus akan mengecil sesuai dengan hukum Moore danprocessor tipe 45 nm akan masuk pasar tahun 2007, dan selanjutnya tahun 2009 akan diluncurkan processor 32 nm.

Terkait dengan usaha untuk memperkecil ukuran divais ini, salah satu mimpi besar dari para ilmuan di Amerika saat ini adalah membuat memori atom, dan ini pernah secara langsung dilontarkan oleh Presiden Bill Clinton tahun 2001 ketika peluncuran proyek nasional nanoteknologi. Mereka bermaksud untuk memasukkan semua data yang ada di perpustakaan nasional ke dalam satuchip memori atom yang berukuran satu sentimeter (cm) kubik.

Mari kita coba menganalisa apakah memungkinkan data sebanyak itu dikumpulkan dalam satu chip berukuran satu cm kubik. Satu cm jika diubah dalam satuan ukuran atom yaitu amstrong, berarti sama dengan 10 pangkat 8 amstrong. Jika chip memori berupa kubus yang masing-masing panjang sisinya 1 cm, maka chip tersebut berisi atom sebanyak 10 pangkat 24 buah.

Prinsip pembuatan memori atom sendiri adalah dengan menyiapkan 2 jenis atom yaitu atom besar dan atom kecil, dan mendefinisikan atom besar sebagai 0 dan atom kecil sebagai 1. Jika kedua jenis atom tersebut ketika dijejerkan bisa dibaca dengan baik, maka bisa didefinisikan bahwa jumlah bit sebanyak jumlah atom.

Data atau informasi yang terdapat dalam satu buah buku biasanya akan bisa masuk dalam satu lembar CD-ROM yang jumlah bit-nya kurang lebih 10 pangkat 9. Karena jumlah atom dalam chip memori atom sebanyak 10 pangkat 24 buah, dan satu buah buku diperkirakan sebanyak 10 pangkat 9 bit, maka dalam satuchip akan bisa memuat sekitar 10 pangkat 15 buah buku. Sungguh, jumlah yang sangat besar. Kalau saja, dalam satu tahun ada 1 juta buku, maka secara kalkulasi, satu chip bisa memuat informasi selama lebih dari 10 tahun. Jadi, jika teknologi kontrol peletakan satu persatu atom bisa dilakukan dengan baik, maka bukan hal yang mustahil memori atom tersebut bisa direalisasikan.

Kedua, memungkinkannya aplikasi efek kuantum. Ukuran material jika mencapai satuan nanometer, maka secara otomatis akan muncul fenomena-fenomena baru dalam fisika kuantum yang tidak dijumpai pada fenomena fisika klasik, yaitu efek kuantum. Fenomena unik ini menjadi perhatian yang besar bagi ilmuan sekarang untuk diaplikasikan dalam teknologi elektronika saat ini.

Penggunaan efek kuantum sendiri dalam divais bermacam-macam. Salah satunya adalah divais elektronika yang menggunakan struktur kecil kuantum dot maupun superlatis. Pada divais dengan struktur superlatis inilah yang diproyeksikan bisa dipakai dalam aplikasi divais dengan kecepatan tinggi. Contoh divais dari jenis ini yang sudah diproduksi adalah HEMT (High Electron Mobility Transistor) yang biasa dipakai pada sistem pemancar satelit.

Keunikan fenomena lain di area nanometer ini adalah munculnya energi level yang diskrit. Bahkan, semakin kecil ukuran suatu benda, maka diskritnya energi level semakin jelas. Aplikasi yang sudah terlihat betul dari fenomena ini adalah pembuatan laser berwarna biru dan ungu dengan bahan kuantum dot. Laser ini bekerja berdasarkan sifat diskrit energi level pada struktur dot tersebut.

Menariknya adalah material yang semula tidak bisa menghasilkan cahaya, seperti silikon yang biasa dipakai dalam LSI, akan berubah sifat menjadi bisa bercahaya ketika efek kuantum muncul. Aplikasi lain dari efek kuantum ini adalah single electron device (Kompas, 12 Mei 2004), yang konon selain menjadi kandidat divais untuk LSI generasi selanjutnya, bisa juga diaplikasikan dalam pembuatan sensor dengan sensitifitas tinggi, kuantum informasi, dan kuantum komputer.

Ketiga, penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada. Yang dimaksud adalah bukan sebatas membuat material sama dalam ukuran kecil sehingga kepadatannya semakin besar, tetapi lebih pada titik tekan lahirnya fungsi baru ketika atom atau molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem divais.

Sebagai contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap cahaya, kemudian sekaligus mentransfer cahaya tersebut menjadi informasi dan kemudian mengolahnya, itu akan lebih mudah dilakukan dengan peran teknologi nano. Bahkan dengan teknologi nano, diharapkan ke depan intelejensi sensor buatan bisa dibuat dengan sensitifitas mendekati apa yang dimiliki manusia.

Demikian 3 kontribusi besar teknologi nano di bidang IT, yang tentu masih memungkinkan lagi nantinya muncul kontribusi ke-4, ke-5, dan seterusnya seiring dengan temuan-temuan baru teknologi nano di masa mendatang.

Evolusi Nanotechnology (Teknologi-Nano)

Nanoteknologi sekarang ini sedang mengalami evolusi yang sangat cepat dalam segala bidang. Perkembangan industripun mengarah kebentuk non konvensional, yang mengelompok dalam bentuk yang lebih futuristik, diantaranya:

1. Produk, sistem dan material yang mengelompok sendiri (Sistem managemen perbaikan sendiri).

2. Miliaran komputer bergerak lebih cepat (Jangkauan ukuran kecepatan komputer).

3. Penciptaan barang secara ekstrim (Pabrik mengadaptasi masalah sendiri)

4. Pergerakan dan eksplorasi tempat lebih realistis (Lebih ekonomis dalam berusaha).

5. Pengobatan secara nano (Kemampuan pergerakan obat lebih unik -nano robot-).

6. Sintesa molekul makanan (Antisipasi kekurangan dan kelaparan di dunia).



Mengamati peta evolusi nano teknologi diatas, kesempatan memulai usaha di bidang nano teknologi akan berakhir 2010. Selanjutnya mulai bermunculan milyarder baru yang mulai mapan situasi produknya dengan kondisi informasi dan traveling yg begitu spektakuler. Produk akan mengalir seperti sungai Amazon.

Jika kita ingin mendapat bagian dari kemajuan teknologi tersebut, kita harus mengerahkan kemampuan untuk berinovasi mengawinkan antara kebutuhan konsumen dengan perkembangan teknologi (material hybrid), terutama produk-produk fast moving dan repeat order. Atau masuk ke dalam bidang teknologi informasi, apapun bentuknya, akan terserap pasar. Disaat pelakunya sedang tidur nyenyak, transaksi produk berjalan menurut hitungan detik. Selamat buat anda yang berada di ‘track’ ini.



Sumber :

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar