Nanosains dan nanoteknologi merupakan bidang ilmu dan rekayasa material dalam wilayah ukuran 1-100 nanometer (sebagai perumpamaan lebar rambut manusia ukurannya kira-kira 50.000 nanometer). Pada saat ini (abad ke-21) telah terjadi perkembangan teknologi yang sangat besar yaitu mulai berkembangnya nanoteknologi di berbagai belahan dunia termasuk Indonesia. Nanoteknologi merupakan loncatan teknologi yang perkembangannya didasarkan pada pada sifat-sifat material baru akibat ukuran material berskala nano, di mana satu nanometer adalah sama dengan sepersatumilyar meter. Sifat-sifat baru yang meliputi sifat elektronik, sifat magnetik, sifat optik, dan reaktifitas katalitik yang sangat berbeda dengan sifat material berukuran besar (di atas 100 nanometer) akan ditemukan pada material nano tersebut karena adanya peningkatan luas permukaan material serta terjadinya efek ukuran kuantum (quantum size effect). Dengan bertumpu pada sifat-sifat baru yang khas tersebut, diharapkan tercipta produk-produk baru yang mempunyai kinerja yang lebih baik, lebih kuat, lebih cepat dan lebih efisien.
Nanoteknologi ditandai oleh minimal empat ciri khusus, yaitu ukuran yang kecil, multifungsi, bersih atau tidak menyebabkan pencemaran lingkungan dan free of energy atau menggunakan energi yang murah atau gratis misalnya energi matahari. Nanoteknologi mencapai titik yang sangat menggembirakan ketika pada tahun 1985 Robert F. Curl Jr, Harold W. Kroto dan Richard Smalley menemukan “Bucky Balls” yang diameternya berukuran sekitar 1 nanometer dan pada tahun 1991 Sumio Iijima peneliti pada NEC Tsukuba, Jepang, menemukan “carbon nanotube”. Setelah penemuan tersebut perkembangan nanoteknologi di seluruh dunia semakin pesat.
Penerapan nanoteknologi yang mempunyai cakupan yang sangat luas merupakan kajian yang yang menarik. Riset nanoteknologi dikembangkan berdasarkan potensi alam yang ada. Jika ditinjau dari ketersediaan sumber daya alam Indonesia khususnya Kalimantan Selatan yang cukup melimpah misalnya batu bara, gambut, bahan galian industri misalnya intan, bijih besi, kromium, dan kaolin, pasir silika, bahan alam hayati seperti kayu, tanaman khas kalimantan, tanaman obat-obatan, kelapa sawit, serta dukungan sumber daya manusia dari lembaga-lembaga penelitian daerah dan juga beberapa perguruan tinggi yang ada bukan hal yang mustahil Kalimantan Selatan turut serta dalam mengembangkan nanoteknologi berdasarkan kearifan lokal.
Kajian nanoteknologi merupakan kajian antar-bidang ilmu yang bertopang pada bidang sains (kimia, fisika, biologi) dan teknik yang didukung oleh berbagai ilmu terapan lain seperti teknik, farmasi, kedokteran, pertanian, lingkungan dan lain-lain. Beberapa contoh gambaran penerapan nanoteknologi di dunia antara lain dalam bidang:
- Produk konsumsi, antara lain bola tenis yang dipergunakan dalam turnamen piala Davis dengan menggunakan campuran lempung dan polimer menghasilkan bola tenis yang kualitasnya jauh lebih baik. Pembuatan kaca yang mampu membersihkan diri sendiri (self cleaning) hanya dengan bantuan sinar matahari dengan prinsip fotokatalis dan pembuatan tabir surya untuk kosmetik berbahan dasar lempung juga merupakan hasil nyata dari perkembangan nanoteknologi.
- Bidang energi, perkembangan nanoteknologi dalam bidang katalis khususnya dalam rekayasa material berpori (lempung, zeolit, grafit dll) yang memungkinkan dibuatnya bahan yang mempunyai pori dan luas permukaan besar merupakan harapan cerah untuk memperoleh sumber energi baru dan terbarukan. Perkembangan bidang ini akan memungkinkan diubahnya batubara dan aspal menjadi fraksi bensin dengan biaya murah, penemuan panel surya untuk menimpan energi matahari serta pengolahan biofuel dari berbagai sumber nabati dengan cepat dan juga murah.
- Bidang kesehatan, pemanfaatan zirkon oksida nanokristalin yang mempunyai sifat keras, kuat, tahan korosi dan biokompatibel mempunyai peluang menggantikan campuran titanium dan baja sebagai implant orthopedi dan katup jantung yang mempunyai kelemahan kurang biokompatibel dan dapat aus sehingga umur pemakaian terbatas. Pendeteksian, pengobatan dan terapi penyakit misalnya kanker, diabetes dan lain sebagainya dapat lebih jelas, spesifik dan dosis yang tepat dengan penerapan nanoteknologi sehingga pengobatan suatu penyakit tidak akan menyebabkan munculnya penyakit baru yang lain (Fritjoft Capra dalam bukunya Titik Balik Peradaban).
- Bidang farmasi dan obat-obatan, penggunaan teknologi nano untuk menciptakan produk obat dengan teknologi lepas lambat (slow release) akan mampu menciptakan obat dengan kemampuan respon tinggi, akurat dan efisien sehingga pada saatnya nanti obat akan berfungsi seperti robot yang berpatroli dalam jaringan tubuh kita dan pada saat menemukan bagian tubuh yang sakit maka pada saat itu fungsi sensor obat berlaku, sehingga rutinitas meminum obat yang biasanya tiga kali sehari bisa berganti sebulan sekali atau bahkan setahun sekali.
- Bidang teknologi informasi, penggunaan material nanokristalin untuk pembuatan baterai super ringan dan berenergi tinggi serta penemuan material magnetik berkinerja tinggi memungkinkan dibuatnya peralatan pendukung teknologi informasi dengan ukuran sangat kecil dan multifungsi misalnya handphone dengan fasilitas kamera, radio, televisi, mp3 player dan bahkan mini komputer.
- Bidang lain diantaranya adalah bidang militer dengan pembuatan baju seragam tahan peluru dan mampu menyerap energi dari ledakan bom dan memiliki sensor senjata kimia dan biologi serta bidang lingkungan yaitu pembuatan adsorben canggih yang mampu menyerap polutan dalam jumlah yang besar sehingga dapat mengurangi permasalahan yang ada.
Perkembangan nanoteknologi bukan lagi sekedar mimpi di siang hari. Jika dulu tahun 80an kita hanya bisa mengkhayalkan teknologi 3G atau 3,5G dan televisi LCD di film kartun Flash Gordon, maka sekarang hal tersebut telah jadi kenyataan dengan adanya nanoteknologi. Bahkan mungkin lebih dari itu, televisi super tipis yang bisa ditempelkan di dinding tembok dengan dobel selotip akan segera ditemukan seperti halnya hardisk dengan kapasitas puluhan sampai ratusan gigabyte yang ukurannya tidak lebih dari ukuran kuku kita.
Kekayaan alam Indonesia yang cukup melimpah tidak selayaknya dijual dan dihabiskan begitu saja. Setelah kayu ”habis”, apakah batu bara, bijih besi, bijih kromium dan zirkonium akan ”dihabiskan” juga? Semoga tidak! Dengan sedikit sentuhan teknologi oleh sumber daya manusia yang ada maka sejumlah bahan tambang di atas akan bernilai lebih tinggi. Dan dengan menggunakan teknologi nano maka bahan tambang tersebut akan bernilai sangat tinggi. Keterlibatan masyarakat dalam proses pengolahannya pun akan mampu membuka peluang kerja baru sehingga mampu meningkatkan kesejahteraan ekonomi mereka untuk dapat lebih bertahan dari himpitan beban hidup yang semakin berat. Di sisi lain kerusakan alam yang diakibatkan oleh proses penambangan akan banyak terkurangi dengan adanya penambangan yang lebih bijaksana dengan berorientasi jangka panjang. Semoga ketika teknologi nano dalam berbagai bidang semakin berkembang kita tidak saja menjadi pemerhati, pembeli dan pemakai produk tetapi juga mampu menjadi perancang dan penghasil produk nano dengan modal kekayaan alam lokal yang ada.
Semoga!!
Ikuti tulisan menarik masunardi lainnya di sini.
