Beranda » Teknologi » Nano » Teknologi Nano

Teknologi Nano

Tentang Teknologi Nano

Teknologi Nano adalah bidang penelitian dan inovasi yang berkaitan dengan bangunan ‘benda’ umum, komponen, bahan dan perangkat dengan skala atom dan molekul. Nanometer adalah satu miliar meter: sepuluh kali diameter atom hidrogen.

Diameter rambut manusia rata-rata 80.000 nanometer. Pada skala seperti itu, kaidah fisika dan kimia biasa tidak lagi berlaku. Misalnya, karakteristik material, seperti warna, kekuatan, konduktivitas, dan reaktivitas, dapat sangat berbeda antara skala nano dan makro. Karbon ‘nanotube’ 100 kali lebih kuat dari baja tetapi enam kali lebih ringan.

Manfaat Teknologi Nano

Teknologi Nano memiliki potensi untuk meningkatkan efisiensi konsumsi energi, membantu membersihkan lingkungan, dan memecahkan masalah kesehatan utama. Dikatakan mampu meningkatkan produksi manufaktur secara besar-besaran dengan biaya yang berkurang secara signifikan.

Produk nano akan lebih kecil, lebih murah, lebih ringan namun lebih fungsional dan membutuhkan lebih sedikit energi dan lebih sedikit bahan pembuatan untuk diproduksi.

Teknologi Nano

Para Ahli Teknologi Nano

Pada bulan Juni 1999, Richard Smalley, peraih Nobel di bidang kimia, berpidato di depan Komite Sains AS tentang manfaat nanoteknologi. “Dampak teknologi nano pada kesehatan, kekayaan, dan kehidupan orang-orang,” katanya, “setidaknya akan setara dengan pengaruh gabungan mikroelektronika, pencitraan medis, rekayasa berbantuan komputer, dan polimer buatan yang dikembangkan pada abad ini. . “

Dampaknya pada Kesehatan Manusia dan Lingkungan

Namun, yang lainnya sama berhati-hati dengan antusiasme Smalley. Eric Drexler, ilmuwan yang menciptakan istilah nanoteknologi, telah memperingatkan tentang pengembangan “teknologi yang sangat kuat dan sangat berbahaya”. Dalam bukunya Engines of Creation, Drexler membayangkan bahwa molekul mereplikasi diri yang dibuat oleh manusia mungkin lepas kendali kita.

Meskipun teori ini telah didiskreditkan secara luas oleh para peneliti di lapangan, banyak kekhawatiran tetap mengenai efek teknologi nano pada kesehatan manusia dan lingkungan serta pengaruh industri. 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 terinformasi harus dilakukan untuk menentukan keseimbangan antara risiko dan manfaat.

Pasar Global untuk Produk Teknologi Nano

Mengingat janji teknologi ini, perlombaan sedang dilakukan untuk memanfaatkan potensinya – dan untuk mendapatkan keuntungan darinya. Banyak yang percaya bahwa teknologi akan membawa era baru produktivitas dan kekayaan, dan ini tercermin dari cara investasi publik dalam penelitian dan pengembangannya telah meningkat selama dekade terakhir. Pada tahun 2002,Jepang mendedikasikan US $ 750 juta setahun untuk bidang ini, meningkat enam kali lipat dari angka tahun 1997.

Baca Juga :  Cara Membuat Listrik Tenaga Surya Di Rumah Dengan Solar Panel

Perkiraan Nilai Pasar Global

National Science Foundation AS memperkirakan bahwa pasar global untuk produk berbasis nanoteknologi akan melebihi US $ 1 triliun dalam waktu 15 tahun. Paul Miller, peneliti senior di organisasi penelitian kebijakan Inggris, Demos, mengatakan pada tahun 2002 bahwa “sudah, kira-kira sepertiga dari anggaran penelitian dari perusahaan berbasis sains terbesar di AS dialokasikan ke teknologi nano” sementara anggaran National Nanotechnology Initiative AS meningkat dari US $ 116 juta pada tahun 1997 menjadi US $ 849 juta pada tahun 2004.

Teknologi Nano di Negara Berkembang

Di negara berkembang, Brazil, Chile, Cina, India, itu Filipina, Korea Selatan, Afrika Selatan dan Thailand telah menunjukkan komitmennya terhadap teknologi nano dengan mendirikan program dan lembaga penelitian yang didanai pemerintah. Para peneliti di Universitas of Toronto Bersama Pusat Bioetika telah diklasifikasikan negara ini sebagai ‘front-runner’ (Cina, Korea Selatan, India) dan pemain ‘jalan tengah’ (Thailand, Filipina, Afrika Selatan, Brazil, Chile). Tambahan,Argentina dan Mexico sedang naik daun: meskipun mereka memiliki kelompok penelitian yang mempelajari nanoteknologi, pemerintah mereka belum mengatur pendanaan khusus.

Manfaat Potensial bagi Negara Berkembang

Menjanjikan solusi baru untuk masalah-masalah yang menghambat perkembangan negara-negara miskin, terutama yang berhubungan dengan kesehatan dan sanitasi, ketahanan pangan, dan lingkungan. Dalam laporan tahun 2005 berjudul Inovasi: menerapkan pengetahuan dalam pembangunan , gugus tugas Proyek Milenium PBB pada teknologi sains dan inovasi menulis bahwa “nanoteknologi kemungkinan besar menjadi sangat penting di dunia berkembang, karena melibatkan sedikit tenaga kerja, tanah atau pemeliharaan; sangat produktif dan murah, dan hanya membutuhkan sedikit bahan dan energi “.

Pengaruh pada Kesehatan dan Sanitasi

Telah berguna sebagai alat dalam penelitian perawatan kesehatan. Pada Januari 2005, para peneliti di US Massachusetts Institute of Technology menggunakan ‘pinset optik’ – sepasang manik-manik kaca kecil disatukan atau dipindahkan menggunakan sinar laser – untuk mempelajari elastisitas sel darah merah yang terinfeksi parasit malaria (lihat Alat-alat kecil mengatasi malaria ). Teknik ini membantu para peneliti untuk lebih memahami bagaimana malaria menyebar ke seluruh tubuh.

Dapat Meningkatkan Pengiriman Obat

Tetapi teknologi nano suatu hari nanti juga dapat menghasilkan sistem yang lebih murah dan lebih andal untuk pengiriman obat. Misalnya, bahan yang dibangun di atas skala nano dapat menyediakan sistem enkapsulasi yang melindungi dan mengeluarkan obat yang tertutup secara lambat dan terkontrol.

Ini bisa menjadi solusi yang berharga di negara-negara yang tidak memiliki fasilitas penyimpanan dan jaringan distribusi yang memadai, dan bagi pasien yang menggunakan rejimen obat yang kompleks yang tidak mampu meluangkan waktu atau uang untuk melakukan perjalanan jauh untuk kunjungan medis.

Filter Skala Nano untuk Sistem Pemurnian Air yang Lebih Baik

Filter yang terstruktur pada skala nano menawarkan sistem pemurnian air yang lebih baik, murah untuk diproduksi, tahan lama, dan dapat dibersihkan. Teknologi serupa lainnya dapat menyerap atau menetralkan bahan beracun, seperti arsenik, yang meracuni permukaan air di banyak negara termasuk India dan Bangladesh.

Menggunakan Sensor Nano pada Tanaman dan Partikel Nano dalam Pupuk

Sensor kecil menawarkan kemungkinan pemantauan patogen pada tanaman dan ternak serta mengukur produktivitas tanaman. Selain itu, nanopartikel dapat meningkatkan efisiensi pemupukan. Namun, perusahaan asuransi Swiss SwissRe memperingatkan dalam sebuah laporan pada tahun 2004 bahwa mereka juga dapat meningkatkan kemampuan zat yang berpotensi beracun, seperti pupuk, untuk menembus lapisan dalam tanah dan melakukan perjalanan jarak yang lebih jauh.

Menggunakan Teknik Nanoteknologi untuk Menanam Tanaman dalam Kondisi yang Tidak Bersahabat

Selain itu, para peneliti di negara maju dan berkembang sedang mengembangkan tanaman yang dapat tumbuh di bawah kondisi ‘hostile’, seperti ladang di mana tanah mengandung garam tingkat tinggi (kadang-kadang karena perubahan iklim dan kenaikan permukaan laut) atau tingkat garam yang rendah air. Dengan cara memanipulasi materi genetik tanaman, mengerjakan skala nanoteknologi dengan molekul biologis.

Baca Juga :  Satu Lagi Sumber Energi Alternatif Masa Depan, Pasir

Digunakan di Area Energi Terbarukan dan Berkelanjutan untuk Membantu Lingkungan

Penerapan nanoteknologi di bidang energi terbarukan dan berkelanjutan (seperti solar dan sel bahan bakar) dapat memberikan sumber energi yang lebih bersih dan lebih murah. Ini akan meningkatkan kesehatan manusia dan lingkungan .

Filter Skala Nano dan Partikel Nano Dapat Digunakan untuk Membersihkan Lingkungan

Filter air limbah kecil, misalnya, dapat menyaring emisi dari pabrik industri, bahkan menghilangkan residu terkecil sebelum dilepaskan ke lingkungan. Filter serupa dapat membersihkan emisi dari pabrik pembakaran industri. Dan partikel nano dapat digunakan untuk membersihkan tumpahan minyak, memisahkan minyak dari pasir, mengeluarkannya dari bebatuan, dan dari bulu burung yang terperangkap dalam tumpahan.

Kekhawatiran tentang Nanopartikel dan Toksisitas

Penelitian telah menunjukkan bahwa partikel berukuran nano terakumulasi di rongga hidung, paru-paru dan otak tikus, dan bahan nano karbon yang dikenal sebagai ‘buckyballs’ menyebabkan kerusakan otak pada ikan. Vyvyan Howard, seorang ahli toksikologi di Universitas of Liverpool di Britania Raya, telah memperingatkan bahwa ukuran kecil nanopartikel dapat membuatnya beracun, dan memperingatkan bahwa penilaian bahaya penuh diperlukan sebelum pembuatan dilisensikan.

Kekhawatiran tentang Nanopartikel di Lingkungan

Banyak pihak yang berkepentingan, termasuk Grup ETC Kanada dan perusahaan asuransi SwissRe, telah menyatakan keprihatinan mereka atas pelepasan partikel kecil yang, karena ukurannya yang kecil, dapat melakukan perjalanan sangat jauh ke lingkungan.

Mereka memperingatkan bahwa kita belum tahu bagaimana partikel-partikel ini akan bertindak di lingkungan atau reaksi kimia apa yang akan mereka picu saat bertemu dengan partikel lain. Namun, kelompok yang sama ini juga setuju dengan pendukung nanoteknologi yang merasa lapangan mungkin menawarkan teknologi ‘lebih bersih’, dan, pada akhirnya, lingkungan yang lebih bersih.

Sebagian besar, perhatiannya adalah kurangnya penelitian tentang potensi ancaman nanoteknologi terhadap kesehatan manusia, masyarakat dan lingkungan.

Memastikan bahwa Kemajuan dalam teknologi nano Disertai oleh Studi dalam Pengaruh Etika dan Sosial

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada awal tahun 2003, Anisa Mnyusiwalla, Abdallah Daar dan Peter Singer, dari Universiy of Toronto, Kanada, menulis, “Seiring dengan lompatan ilmu nanoteknologi, etika tertinggal. … Kami percaya bahwa ada bahaya penggelinciran nanoteknologi jika studi serius tentang implikasi etika, lingkungan, ekonomi, hukum dan sosial tidak mencapai kecepatan kemajuan dalam sains. ” Menurut Singer dan rekan-rekannya, pada 2001, National Nanotechnology Initiative yang berbasis di AS mengalokasikan US $ 16-28 juta untuk mempelajari implikasi sosial, tetapi menghabiskan kurang dari setengah jumlah itu.

Penilaian Risiko dan Kekhawatiran Tentang Teknologi Nano

Beberapa organisasi non-pemerintah menyerukan evaluasi risiko yang lebih besar atau, dalam kasus KanadaGrup ETC, moratorium penelitian nanoteknologi. Mereka, dan lainnya termasuk Pusat Nanoteknologi Bertanggung Jawab yang berbasis di AS, telah menyuarakan keprihatinan tentang aspek-aspek nanoteknologi berikut ini:

  • Toksisitas bahan curah, seperti perak padat, tidak membantu memprediksi toksisitas partikel nano dari bahan yang sama.
  • Partikel nano memiliki potensi untuk tetap dan terakumulasi di lingkungan.
  • Menumpuk di rantai makanan.
  • 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 sendiri.
  • Jika negara kaya adalah pendorong utama pengembangan nanoteknologi, aplikasi yang menguntungkan negara berkembang akan dikesampingkan.
  • Kecuali jika tindakan cepat diambil, penelitian ke dalam nanoteknologi dapat berkembang lebih cepat daripada sistem yang dapat diterapkan untuk mengatur aplikasi dan penggunaannya .
Baca Juga :  Berbagai Keunggulan Linux Dibanding Windows Menurut Para Hacker

Grup ETC Tentang Nanoteknologi

Meskipun beberapa dari kekhawatiran ini, terutama teori ‘grey goo’, telah didiskreditkan secara luas oleh para peneliti di lapangan, sebagian besar tetap menjadi agenda utama para aktivis. Grup ETC menuntut moratorium PBB diberlakukan pada semua aplikasi nanoteknologi yang dapat bersentuhan dengan tubuh manusia.

Grup ETC juga telah menyatakan keprihatinan bahwa kendali penelitian dan pengembangan nanoteknologi mungkin tetap berada di tangan negara-negara industri. Hasilnya akan menjadi bias terhadap aplikasi berkembang yang menguntungkan negara kaya tetapi mengabaikan kebutuhan masyarakat miskin.

Dari Sudut Pandang Negara Berkembang

“Aktivitas nanoteknologi yang signifikan sudah terjadi di negara-negara berkembang,” tulis gugus tugas Proyek Milenium PBB tentang teknologi sains dan inovasi dalam laporan tahun 2005. “Kegiatan ini mungkin tergelincir oleh debat yang gagal memperhitungkan perspektif negara berkembang.”

Penulis kemudian mengingatkan bahwa kegiatan ini dapat rusak jika debat publik dan kebijakan gagal mempertimbangkan perspektif negara berkembang. Pada saat penulisan, dialog global para pemangku kepentingan sedang dilakukan untuk menentukan potensi dampak nanoteknologi di negara-negara tersebut.

Rekayasa pada Skala Molekuler

Kemajuan dalam teknologi nano telah dibangun di atas kemajuan dalam mikroskop. Selain memungkinkan molekul untuk dicitrakan, Scanning Tunneling Microscope (dipatenkan pada tahun 1982) memungkinkan para peneliti untuk memanipulasinya dengan mengambil dan memindahkan atom individu. Ini adalah inti dari ‘bottom up’ atau molekuler nanoteknologi – gagasan bahwa struktur molekul dapat dibangun atom-demi-atom.

Visi Produksi Terkendali di Tingkat Molekuler melalui ‘Perakit’ yang Mereplikasi Diri

Beberapa mengklaim bahwa nanoteknologi pada akhirnya dapat mengarah pada miniaturisasi produksi terkontrol ke tingkat molekuler dengan cara yang sama seperti yang terjadi pada sel manusia ketika, misalnya, enzim memutuskan dan mengatur ulang ikatan yang mengikat molekul bersama.

Visinya adalah ‘assembler’ yang berpotensi mereplikasi diri – perangkat kecil yang beroperasi bersamaan seperti versi miniatur jalur perakitan pabrik – untuk menghasilkan ‘nanomaterial’, produk baru yang akan merevolusi konstruksi, kedokteran, eksplorasi ruang angkasa, dan komputasi.

Nano-Conveyor Belt, ‘Robot DNA’, dan Struktur Molekuler yang Berputar

Teori ini jauh di depan realitas saat ini dan sementara beberapa memperingatkan bahwa ‘robot nano’ yang mereplikasi diri menimbulkan ancaman besar bagi umat manusia, yang lain menolak gagasan itu sebagai tidak mungkin. Namun, produksi baru-baru ini dari sabuk konveyor nano yang menggerakkan aliran partikel daripada yang individu di sepanjang tabung nano merupakan terobosan besar, seperti halnya pengembangan ‘robot DNA’ yang panjangnya sepuluh nanometer yang mampu ‘berjalan’ di sepanjang trotoar juga terbuat dari DNA.

Perkembangan penting lainnya adalah penemuan struktur molekul yang berputar, yang menandai kemungkinan pembangkitan tenaga dan gerakan yang dapat dikontrol pada tingkat molekuler.

Produksi Top-Down

Dalam pendekatan ‘top down’, yang masih mendominasi lapangan, potongan material dikerjakan dan diukir menjadi struktur skala nano.

Tujuan Teknologi Nano

Pengetahuan nanoteknologi berkembang pesat. Jumlah publikasi ilmiah di lapangan tumbuh dari sekitar 200 pada tahun 1997 menjadi lebih dari 12.000 pada tahun 2002. Meskipun demikian, relatif sedikit produk yang menggunakan nanopartikel yang saat ini ada di pasaran.

Secara keseluruhan, produk yang sudah dijual tidak membahas masalah yang disorot di atas, seperti kesehatan, ketahanan pangan, dan lingkungan. Sebaliknya, mereka berfokus pada aplikasi konsumen yang mencakup tabir surya yang lebih baik, cat tahan retak dan lensa kacamata anti gores.

Seperti listrik dan mesin pembakaran internal, nanoteknologi adalah teknologi yang memungkinkan. Dengan demikian, diperkirakan akan memicu berbagai inovasi.

Bagikan
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar anda diproses.