Nano Teknologi [PDF]

Citation preview

NANO TEKNOLOGI



Disusun oleh: Atras Susilotomo NIM : 611100038 Kelas : D3 TT 34 - 01 Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Institut Teknologi Telkom



ABSTRAK Nanoteknologi atau nanosains adalah ilmu pengetahuan dan teknologi pada skala nanometer, atau sepermilyar meter. Richard Feynman dalam ceramahnya yang berjudul “There is plenty room at the bottom” pada tahun 1959, mengemukakan bahwa, seorang fisikawan mampu membuat senyawa dengan struktur apapun yang diinginkan seorang kimiawan, dengan cara menyusun atom- atom yang diperlukan, dan merangkainya berdasarkan hukum fisika untuk membentuk senyawa baru tersebut. Berdasarkan pandangan ini, pendekatan yang dipergunakan berbeda dengan pendekatan teknologi sekarang yaitu bersifat bottom up atau bisa disebut molekular teknologi karena berusaha membangun suatu produk atom demi atom atau molekul demi molekul. Pendekatan ini memiliki keunggulan utama dibandingkan teknologi konvensional yaitu kemampuannya untuk memanipulasi material dengan fleksibel sesuai keinginan desainernya sebagai akibat pengontrolan pada level molekul. Hasil dari keunggulan ini adalah produk hampir tanpa cacat, tidak adanya atau sedikit limbah yang dihasilkan dan hemat energi. Investasi untuk nanoteknologi sangat tinggi yang didominasi oleh amerika dan jepang menyusul negara eropa barat dengan jumlah total 434 juta USD. Investasi tersebut dialokasikan pada bidang-bidang: manufaktur memproduksi, elektronik, farmasi dan kesehatan dan industri kimia. Nanoteknologi datang dengan berbagai aspek yaitu kemampuan untuk mengatasi persoalan polusi dan merupakan teknologi yang ramah lingkungan. kemajuan teknologi di dunia masa mendatang ditopang tiga teknologi yang saling berhubungan dan saling mempercepat. Ketiga hal ini yaitu Nanoteknologi, Rekayasa Biologi (bio engineering) dan Teknologi Informasi (information technology).



i



KATA PENGANTAR Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa saya ucapkan kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga sengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman. Amin...



Bandung, 5 Oktober 2010



Penulis



ii



DAFTAR ISI ABSTRAK



i



KATA PENGANTAR



ii



DAFTAR ISI



iii



BAB I PENDAHULUAN



a. Latar Belakang b. Tujuan



1 1



BAB II NANOTEKNOLOGI



a. Tiga Teknologi Masa Depan b. Nanoteknologi, Revolusi IPTEK dan Industri c. Produk Nanoteknologi Masa Depan



4 5 6



BAB III KESIMPULAN dan PENUTUP



a. Kesimpulan b. Penutup



iii



8 8



BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan YME dan sebagai wakil Tuhan di bumi yang menerima amanat-Nya untuk mengelola kekayaan alam. Sebagai hamba Tuhan yang mempunyai kewajiban untuk beribadah dan menyembah Tuhan Sang Pencipta dengan tulus. Dalam periode pada tahun 2010 sampai 2020 akan tejadi percepatan luar biasa dalam penerapan nanoteknologi di dunia industri dan ini menandakan bahwa sekarang ini dunia sedang mengarah pada revolusi nanoteknologi. Untuk itu, perlu mempelajari dan mememahami tentang nanoteknologi agar bisa memanfaatkannya dengan sebaik mungkin. Perkembangan zaman yang sangat pesat menghasilkan teknologi yang semakin tinggi pula dan para ahli fisika, biologi, kimia dan lainnya berlomba- lomba untuk menciptakan teknologi yang semakin tinggi, tepat guna dan bebas polusi. Dengan ditemukannya teknologi nano tanpa disadari kita sudah berada didepan revolusi iptek yang akan membawah dampak yang sangat berpengaruh dalam segala aspek kehidupan manusia. Nanoscience adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan materi yang berukuran 0,1 nm sampai 100 nm. Sedangkan nano teknologi merupakan teknologi yang berusaha mengembangkan dan memanfaatkan semua yang sudah dipelajari dalam nano science. Nano teknologi dapat mengubah suatu bahan/ material yang tidak berguna dengan menyusun kembali susunan unsusr-unsurnya. Mengingat dasyatnya dampak yang akan dihasilkan oleh teknologi nano pada masa mendatang maka perlu untuk dibahas apa sebenarnya nanoteknologi, apa kelebihan dibandingkan teknologi konvensianal, bagaimanana penerapannya dan bagaimana prospeknya untuk masa depan. Setelah dibahas tentang nanoteknologi diharapkan dapat mengetahui apa sebenarnya nano teknologi dan dapat mengetahui perkembangan yang ada, juga agar supaya mempersiapkan diri pada revolusi iptek yang akan terjadi.



Tujuan Tujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan tentang nanoteknologi serta penggunaannya dan diharapkan bermanfaat bagi kita semua, serta untuk memenuhi tugas mata kuliah konsep teknologi dan engineering 1



BAB II NANOTEKNOLOGI Sesuai dengan namanya, nanoteknologi atau nanosains adalah ilmu pengetahuan dan teknologi pada skala nanometer, atau sepermilyar meter. Nano teknologi merupakan suatau teknologi yang dihasilkan dari pemanfaatan sifat- sifat molekul atau struktur atom apabila berukuran nanometer. Jadi apabila molekul atau struktur dapat dibuat dalam ukuran nanometer maka akan dihasilakan sifat-sifat baru yang luar biasa. Sifat-sifat baru inilah yang dimanfaatkan untuk keperluan teknologi, sehingga teknologi ini disebut nano teknologi. Nanoteknologi datang dengan berbagai aspek dan salah satunya adalah kemampuan untuk mengatasi persoalan polusi. Pertama, dengan kemajuan nanoteknologi akan menyebabkan berkurangnya penggunaan bahan bakar pada teknologi transportasi. Akibatnya polusi udara dari gas hidrokarbon dapat di minimalisir dan bahkan di tiadakan. Ini dapat terjadi karena nanoteknologi akan menemukan produk baru yang sangat ringan tapi sangat kuat untuk menggantikan baja jadi berat kendaraan yang berkurang akan mengurangi penggunaan bahan bakar minyak 10-20 % per kilometer. Kedua, industri-industri yang menerapkan nanoteknologi akan mengemisikan gas buangan dan limbah yang sangat sedikit sekali. Ini terjadi karena sensitivitas fabrikasi barang berbasis nanoteknologi yang sangat tinggi terhadap gas kotor dan limbah. Ketiga, penggunaan nanofilter akan mampu menyaring debu-debu yang berukuran dibawah orde 1 mikron. Polusi disebabkan pengatur udara oleh gas, debu dan partikel. Masalahnya hanya bagi debu yang berukuran dibawah 1 mikronmeter masih lolos dari filter konvensional. Dengan menggunakan nanofilter personal ini dapat diatasi. Keempat, pembuatan berbagai barang industri berbasis nanoteknolgi akan memerlukan bahan yang sangat sedikit namun kualitasnya sama dengan atau lebih dari produk konvensional.



2



Kelima, solar cell yang efisiensinya tinggi akan ditemukan lewat nanoteknologi. Solar cell ini memiliki efisiensi tinggi dan akhirnya mengurangi pemakaian sumber energi senyawa karbon (minyak bumi dan batu bara). Keenam, penemuan bateray dan fuel cell berkapasitas tinggi serta daya hidup lama dengan nanoteknologi akan membantu mengurangi tekanan polusi pada konsumsi yang besar. Nanoteknologi akan menemukan bahan-bahan elektroda yang memiliki potensial elektrokimia yang tinggi sehingga memiliki daya hantar listrik yang tinggi karena tidak terjadi penumpukan muatan pada elektroda. Hal ini memungkinkan pembuatan bateray berkapasitas tinggi dan berdaya hidup lama. Sedangkan untuk saat ini telah ditemukan fuel cell berkapasitas tinggi seperti dari metanol yang dipakai pada laptop NEC dengan lama hidup 5 jam dan tahun 2005 telah mengeluarkan produk dengan lama hidup 40 jam. Kedua sumber energi diatas akan sangat optimal pada era nanoteknologi dan menjadi ancaman bagi sumber energi minyak bumi dan batu bara. Ketujuh, dengan nanoteknologi akan terjadi penghematan energi besar- besaran karena akan dihasilkan konduktor listrik yang resistansinya 0. Bahan untuk ini adalah karbon nano tube (CNT) yang diketahui memiliki resistansi rendah sekali. Kedelapan, penggunaan energi hidrogen sebagai sumber energi. Penguasaan energi ini akan sangat mendorong penggunaan hidrogen sebagai pembangkit energi baru untuk menggantikan energi dari senyawa karbon yang ada. Nanoteknologi memang tampak sangat menolong dalam mengatasi persoalan polusi. Masalahnya kalau Indonesia tidak menetapkan nanoteknologi pada produk-produk industrinya maka di suatu saat, pada saat negara maju telah menguasai segalanya, Indonesia akan mengalami kesulitan besar. Barangkali saja akan ada regulasi internasional untuk menghentikan pabrik-pabrik yang tidak berbasis nanoteknologi karena tidak ramah lingkungan. Lalu Indonesia akan menjadi pasar yang empuk bagi produk-produk luar negri.



3



Tiga Teknologi Masa Depan Era nanoteknologi pasti datang. Ia akan merevolusi segala pemahaman kita tentang segala sesuatu. Nanoteknologi akan mengguncang industri, bisinis, lingkungan, pendidikan, dan riset dan akhirnya seluruh peranata sosial kita. Karena itu pemikiran kita tidak lagi dalam kerangkan bagaimana menjawab pertanyaan, jika era nanoteknologi datang tetapi hanya menantikan kapan persisnya era nanoteknologi itu akan datang. Segala sesuatu yang telah diuraikan dalam karya ilmiah ini tentang nano teknologi yang akan membawah pada revolusi iptek dimasa depan ini didasarakn pada empat hal yaitu: Pertama, riset dibidang nanosains, yaitu ilmu yang mempelajari sifat-sifat material/bahan bila strukturnya dalam nano meter, sudah sangat matang bukan pada tahap awal. Sudah banyak hasil-hasil riset dalm bidang ini seperti. Material dari bahan kimia organik sampai pada biomaterial, komputer DNA, motor molekul, membran molekul serta hasili riset lainnya. Kedua, telah banyak dana yang dikucurkan pemerintah, industri dan universitas diseluruh dunia. Hal ini menunjukkan keseriusan mereka dalam pengembangan nanosains ke penerapan dala teknologi yaitu nano teknologi. Ketiga, kemajuan teknologi di dunia masa mendatang ditopang tiga teknologi yang saling berhubungan dan saling mempercepat. Ketiga hal ini yaitu Nanoteknologi, Rekayasa Biologi (bio engineering) dan Teknologi Informasi (information technology). Kemajuan di bidang nanoteknologi akan mempercepat penemuan piranti-piranti elektronik yang menunjang kinerja komputer dalam hal kapasitas penyimpanan data, pengolahan data dan kemampuan bateraynya.



4



Akibat kemajuan ini, pada akhirnya juga mempecepat riset di bidang rekayasa bioloogi seperti pemanfaatan DNA untuk membuat komputer DNA. Sebaliknya kemajuan di bidang rekayasa biologi akan memacu penemuan nano material baru yang disintesa dari molekul hidup, hal ini sangat penting karena kemampuan pengolahan material an organik menjadi nano material mengalami kendala demisional. Penemuan DNA dan lain-lain akan memacu perkembangan nanoteknologi dan teknologi informasi. Keempat nanoteknologi datang dari dasar yang sudah dikuasai berabad- abad sebut saja pengetahuan tentang atom, molekul, zat padat, keramik,logam polimer dan lain-lain. Bahkan, dunia riset dan industri sudah sangat berpengalaman dalam sintesa dan analisi material-material industri tersebut. Nenoteknologi bergerak pada dasar ini hanya membutuhkan sedikit saja usaha, maka dunia riset dan industri akan masuk dalam dunia nano teknologi.



Nanoteknologi, Revolusi IPTEK dan Industri Diperkirakan, paling lambat rahun 2015 dunia akan memasuki era nano teknologi. Pada era ini akan ada banyak industri yang ditutup. Pada saat itu akan terjadi Revolusi Industri ke II setelah Revolusi Industri pada abat ke 18. Industri konvensional yang ada akan gulung tikar, karna selain memakan biaya produksi yang sangat besar, produk konvensional juga menghasilkan polusi yang cukup besar bagi dunia. Hal inilah yang mungkin akan menjadi pertimbangan dari organisasi dunia PBB untuk melahirkan kebijakan penyelamatan lingkungan hidup dengan mengurangi pemanasan global demi keselamatan dunia. Pada saat itu akan ada resolusi yang memaksa industri untuk memproduksi produk-produk yang ramah lingkungan.



5



Disinilah letak kelebihan dari nanoteknologi walaupun teknologi ini masih dalam pengembangan dan kajian, namun satu hal yang pasti dari produk ini adalah ramah lingkungandan memiliki kepastian. Dengan demikian nanoteknologi adalah produk iptek yang sangat tepat untuk masa yang akan datang. Jadi bersiaplah untuk menyambut nano teknologi dan Revolusi Iptek dan Industri



Produk Nanoteknologi masa depan Beberapa produk nanoteknologi telah dipaparkan diatas yang hanya sebagian kecildari begitu banyak produk yang sudah berhasi dikembangkan dan sudah beredear dipasaran. Namun karena nanoteknologi akan terus berkembang maka hal dibawah inilah yang bisa diramal untuk perkembangan teknologi revolusioner. • Grafit bisa diubah menjadi berlian • Manusia bisa terbang diudara tanpa mengunaka alat bantu (yang tiadak dapat diliha dengan mata) sebenarnya ditopang oleh atom diudara • Hologram dimana-mana • Semua penyakit dapat disembuhkan dengan mudah karena para dokter seudah memiliki robot nano untuk menjelajah memperbaiki jaringan yang rusak • Manusia bisa awet mudah karena nanoteknologi bisa mengatur ulang molekul-molekul kulit sehingga tetap kencang dan segar • Bisa mengubah warna mata, rambut, warna kulit sesuai dengan keinginan • Komputer yang digunakan jutaan kali lebih canggih dari pada komputer yang ada saat ini juga bisa menyauth dengan kehidupan manusia • Kita bisa menembus pintu rumah. Karena ada atom yang secara otomatis melepaskan gandengannya dan membuka diri saat sensornya merasakakan kehadiran kita. Rumah kita aman dari pencuri karena komputer yang tertanam di dinding rumah tidak akan memperbolehkan orang-orang tidak dikenal untuk menembus masuk. 



Semua orang bisa memiliki perpustakaan pribadi yang lengkap dengan



bentuk kacamata sekaligus berfungsi sebagai komputer mini • Orang lanjut usia memiliki gigi yang sehat dan lengkap. • Mobil bisa berubah-ubah model warna setiap saat. • Karpet rumah dapat menelan semua kotoran yang tumpah dilantai • Lantai kamar mandi selalu keringdan tak tergores • Kursi dapat secara otomatis menyesuaikan bentuknya dengan bentuk tubuh hingga kita bisa merasa lebih nyaman



6



kita



• Pisau dapur tidak perlu diasah karena molekul-molekulnya dapat mengatur diri supaya tajam • Pakaian yang dikenakan dapat menyesuaikan diri dari pori-porinya menurut perubahan suhu • Dan, lain-lain sebagainya. Semua ini bisa benar-benar diwujudkan asalkan kita benar-benar menguasai cara memanipulasi atom dan molekul. Ada beberapa produk nanoteknologi yang bisa didapatkan dalam waktu dekat tapi adapula yang membutuhkan puluhan tahun penelitian dan pengembangan.



7



BAB III KESIMPULAN dan PENUTUP



Kesimpulan Nanoteknologi atau nanosains adalah ilmu pengetahuan dan teknologi pada skala nanometer, atau sepermilyar meter dengan ukuran inilah atom dan molekul dapat dimanipulasi disusun kembali sehingga menghasilakan sifat-sifat yang sesuai dengan keinginan. Nanoteknologi datang dengan berbagai aspek yaitu kemampuan untuk mengatasi persoalan polusi dan merupakan teknologi yang ramah lingkungan. kemajuan teknologi di dunia masa mendatang ditopang tiga teknologi yang saling berhubungan dan saling mempercepat. Ketiga hal ini yaitu Nanoteknologi, Rekayasa Biologi (bio engineering) dan Teknologi Informasi (information technology).



Penutup Demikanlah makalah tentang nanoteknologi saya buat, semoga dapat bermanfaat bagi semua. Kritik dan saran dari pembaca yang sangat saya butuhkan untuk Apabila terdapat kekeliruan dalam pembuatan makalah ini saya mohon maaf yang setulus – tulusnya.



8