by

Teknologi yang Menjadi Ada Berkat Teknologi Nano

Teknologi terus berkembang dari hari ke hari. Para peneliti menyadari bahwa untuk membuat bahan yang kuat, ringan, dan tipis dibutuhkan suatu cara untuk menyusun dari atom ke atom. Atom berukuran sangat kecil, sehingga dibutuhkan mikroskop khusus yang dapat digunakan untuk melihat ukuran yang sangat kecil tersebut bahkan mencapai satuan nanometer. Setelah menemukan cara untuk melihat dalam skala nanometer dan mampu mengatur letak atom-atom tersebut, para peneliti berlomba-lomba untuk menemukan suatu bahan yang dapat digunakan untuk kesejahteraan kehidupan manusia. Berikut teknologi-teknologi yang menjadi ada berkat teknologi nano.

  1. Pengukuran Skala Nano dengan Fraksi Cahaya

Peneliti asal National Institute of Standards and Technology (NIST) menemukan cara untuk melihat sampai dengan skala yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya yang sebesar 450 nm. Keberhasilan ini diraih dengan menggunakan mikroskop jenis baru yang teknik penggunaannya dikombinasikan dengan lensa khusus dan kombinasi kedua teknik ini disebut dengan scatterfield imaging. Hasil penelitian ini akan sangat bermanfaat di bidang pengembangan chip komputer terutama pembuatan semikonduktor.

Dengan teknik ini, mampu mengukur komponen silikon yang ukurannya 30 kali lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya. Komponen tersebut memiliki ketebalan sebesar 16 nm. Mikroskop yang pengukurannya menggunakan panjang gelombang cahaya tidak dapat digunakan untuk melihat partikel yang ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya. Hal tersebut menyebabkan ketidakakuratan dalam pengukuran. Pada dasarnya,  cahaya akan menyebar ketika mengenai suatu partikel, dan hal tersebut biasa disebut subwavelength dan tersusun membentuk suatu pola tertentu. Namun biasanya para peneliti mengabaikan sebaran cahaya tersebut, karena tidak menghasilkan resolusi yang memuaskan.

Saat digunakan scatterfield imaging, sampel disinari dengan menggunakan cahaya yang dipolarisasikan dari sudut yang berbeda. Namun hasilnya belum dapat digunakan, karena harus diekstrak untuk memunculkan karakteristik dari gelombang cahaya yang memantul. Setelah itu, hasilnya baru akan terungkap bahwa pantulan gelombang cahaya mampu mengungkap bentuk geometris suatu partikel yang sangat kecil.

  1. Sensor Lentur dari Permen Karet

Satu lagi penemuan yang menakjubkan berhasil ditemukan oleh para peneliti yang berkaitan dengan nanoteknologi. Kali ini sensor yang mereka temukan sangat lentur. Anda dapat membengkokkan, memuntir, dan menariknya tanpa takut patah, serta sensor ini tetap akan berfungsi sebagaimana harusnya. Sensor ini terbuat dari permen karet yang telah dikunyah selama 30 menit dan akan digunakan untuk mengukur pergerakan di dalam tubuh. Permen karet yang telah dikunyah selama 30 menit itu dicuci dengan menggunakan ethanol dan dibiarkan selama semalam. Untuk memperkuat permen karet agar tidak mudah patah dan tetap elastis, maka peneliti melapisinya dengan nanotube. Nanotube merupakan salah satu teknologi nanocarbon yang tergolong bahan yang kuat. Ternyata sensor tersebut dapat tetap digunakan meskipun telah ditarik dan panjangnya melar sebanyak 530 kali lipat dari ukuran semula.

  1. Bahan Nano Tipis dan Kuat

Di era ini, para peneliti dari seluruh belahan dunia berlomba-lomba untuk membuat bahan yang kuat tetapi tipis dan ringan. Bahan jenis ini hanya mampu diciptakan dengan teknologi yang dapat mengatur letak atom per atom. Peneliti asal University of Pennsylvania berhasil menemukan suatu cara untuk membuat bahan yang kuat meskipun tebalnya kurang dari 100 nm. Ternyata setelah dilakukan pengukuran secara berulang kali, hasilnya berada pada kisaran 25 – 100 nm. Penelitian ini akan terus dikembangkan, karena berpotensi untuk digunakan pada bahan pesawat. Bahan tersebut terbuat dari aluminium oksida. Bahan tersebut tidak hancur meskipun dipegang dengan menggunakan tangan. Namun bahan tersebut bersifat lengket, sehingga harus dilapisi dengan bahan lain, agar dapat kembali ke bentuknya semula.

Seringkali penemuan dalam skala nanometer harus menggunakan suatu pembingkai bahan untuk dapat membuatnya tetap lurus atau tidak mudah bengkok. Namun bagi peneliti pembingkai bahan akan menjadikan bahan tersebut berat, sehingga tidak sesuai dengan tujuan semula, yaitu mencari bahan tipis, ringan, dan kuat. Bahan tersebut selanjutnya ditekuk menjadi segi enam seperti rumah lebah untuk membuatnya tidak mudah bengkok.

  1. Gel Berkemampuan Memulihkan Diri

Gel berkemampuan untuk memulihkan diri ini berhasil ditemukan oleh peneliti dari Universitas of Texas. Penemuan ini membuka peluang untuk dikembangkannya elektonik, biosensor, dan baterai yang lentur. Keunggulan dari bahan ini yaitu tidak membutuhkan cahaya ataupun panas untuk melakukan stimulasi pemulihan bahan. Gel ini juga sangat menakjubkan, karena memiliki konduktivitas yang tinggi terhadap listrik. Kemampuan gel tersebut untuk memulihkan diri sudah terbukti dalam demonstrasi dengan cara gel tersebut dibelah menjadi 2 dan mampu menyatu kembali.

Asisten profesor Guihua Yu bersama timnya melakukan kombinasi untuk membuat gel ini, yaitu dengan menggunakan gel ligan metal yang dapat memulihkan diri dan hidrogel polimer sebagai bahan konduktor. Mereka menggunakan molekul kristal cair berbentuk cakram untuk meningkatkan konduktivitas bahan.

  1. Kapsul Berisi Nano Pengobat Kanker

Teknologi nano yang satu ini digunakan di bidang medis dan diciptakan oleh tim peneliti asal North Carolina Universities. Kapsul ini berisi logam cair yang secara akurat hanya mengobati sel kanker saja dan tidak mengenai sel yang sehat. Anda tidak perlu khawatir dengan adanya logam cair yang harus dimasukkan ke dalam tubuh, karena logam cair tersebut dapat diurai secara alami di dalam tubuh. Logam cair tersebut dibuat dalam bentuk nano dan terbuat dari sebuah logam galium alloy cair. Logam galium alloy cair tersebut diletakkan di dalam cairan yang terdiri dari beberapa ligan polimer. Di dalam kapsul tersebut juga telah ditambahkan obat kemoterapi.

Prinsip kerja kapsul ini yaitu kapsul yang sudah ditelan, kemudian dihancurkan di dalam tubuh dengan menggunakan getaran mekanik gelombang suara yang frekuensinya melebihi 20.000 Hz. Satu jenis ligan akan mengikat sel kanker dan ligan yang lain yang mengikat obat kemoterapi akan mengobati sel kanker tersebut. Itulah alasan mengapa kapsul ini dapat mengobati secara akurat hanya pada sel yang terkena kanker.

  1. Kawat dengan Kemampuan Konduktivitas Super

Kawat jenis ini berhasil dikembangkan oleh tim peneliti asal Bar-Ilan University di Israel. Tim tersebut mencoba untuk mengubah konduktivas super menjadi bahan lapisan tipis dengan cara mengatur alur atom-atom kawat. Para peneliti menggunakan epitaksi sinar molekul untuk membangun sebuah bahan yang terbuat dari alternatif  lapisan tembaga oksida, strontium, dan  lanthanum. Tim tersebut mengatur atom-atom untuk membuat ribuan putaran dalam suatu alur dengan menggunakan alat litografi sinar elektron. Keseluruhan putaran hanya berdiameter sekitar 25 nm dan panjang sekitar 150 sampai 500 nm.

  1. Kertas sebagai Penyimpan Energi Listrik

Hal yang biasa dihadapi dari penggunaan sumber energi terbarukan ialah bagaimana untuk menyimpannya dalam jangka waktu panjang. Jika seseorang menggunakan energi matahari, masalah yang muncul ialah saat musim hujan langit, seringkali tidak cerah. Jika seseorang menggunakan angin sebagai pembangkit energi listrik, masalah yang ada ialah bagaimana saat angin tidak selalu berhembus. Salah satu langkah penyelesaian masalah tersebut ialah penyimpan energi listrik dengan kapasitas yang besar.  Kertas yang telah dikembangkan oleh para peneliti asal Swedia merupakan suatu inovasi baru untuk mengatasi masalah penyimpanan energi listrik. Kertas tersebut terbuat dari selulosa dalam ukuran nano dan dikombinasikan dengan polimer konduktif. Keunggulan dari kertas penyimpan energi ini ialah tidak beracun, karena tidak menggunakan logam berat sebagai penyimpan energi.

Tentang Penulis: Novia Nur FS

Novia Nur FS
Kontributor Media Monitoring Club from Yogyakarta. I am international master student at National Taiwan University of Science and Technology.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

sixteen + 17 =