Teknologi nano hijau
Teknologi
nano hijau (green nanotechnology) merujuk kepada teknologi nano untuk
meningkatkan kualitas keberlangsungan lingkungan. Teknologi nano
hijau juga merujuk kepada penggunaan teknologi nano untuk membuat produk ramah lingkungan berbasis nano
dan penggunaannya.
Teknologi
nano hijau telah didefinisikan sebagai pengembangan teknologi bersih untuk
meminimalisasi potensi risiko kerusakan lingkungan dan gangguan kesehatan
manusia terkait proses manufaktur dan penggunaan teknologi nano untuk mendorong
digantikannya produk yang sudah ada dengan produk nano yang lebih ramah
lingkungan sepanjang usia penggunaannya
Teknologi Hijau Nano
juga memiliki dua tujuan utama:
1. Memproduksi
bahan-bahan Nano (Nanomaterials), sebuah produk yang sama sekali tidak
merugikan manusia atau pun lingkungan
2. Memproduksi
produk-nano yang memberikan solusi terhadap berbagai masalah lingkungan baik di
masa kini maupun dimasa yang akan datang.
Nanoteknologi,
yang berukuran sekitar satu miliar meter, atau sekitar 1/100, 000 kalinya
ketebalan selembar kertas. Jika dianalogikan nanopartikel seukuran kelereng,
maka satu meter akan sama besarnya dengan Bumi. Dengan ukuran yang sangat
mikroskopis, nano merupakan benda ajaib dan ‘mainan’ yang menarik bagi para
ilmuwan di seluruh dunia.
Teknologi ini memanfaatkan prinsip kimia hijau dan teknologi hijau untuk membuat material nano dan
produk nano tanpa bahan beracun, menggunakan energi yang lebih sedikit,
mengkonsumsi sumber daya yang dapat diperbarui jika memungkinkan, dan
menggunakan pola pikir siklus (produksi-pakai-daur ulang) dalam segala
tahap desain dan keteknikannya.
Sebagai tambahan, untuk membuat material nano dan produk
nano dengan dampak yang lebih sedikit bagi lingkungan, teknologi nano hijau
juga berarti penggunaan teknologi nano untuk membuat proses manufaktur untuk
material dan produk bukan nano dan diproduksi secara ramah lingkungan. Seperti
contoh, membran
sintetis berukuran nano mampu memisahkan hasil reaksi kimia dengan
mudah sehingga produk bisa lebih bersih tanpa menggunakan banyak energi atau katalis konvensional yang
berpotensi menambah limbah,
seperti pada proses kimia konvensional.
Tujuan kedua dari teknologi nano hijau melibatkan
pengembangan produk yang menguntungkan lingkungan secara langsung maupun tidak
langsung. Material atau produk nano secara langsung mampu membersihkan limbah berbahaya, melakukan desalinasi, membersihkan polutan, atau mendeteksi dan memantau tingkat
polusi. Secara tidak langsung, nanokomposit yang ringan untuk otomotif
berarti mengurangi energi dan penggunaan bahan bakar bagi kendaraan. Teknologi
nano juga bisa digunakan untuk membuat fuel cell sehingga
menghemat input dan menghasilkan energi lebih banyak; dan LED sehingga menghemat penggunaan listrik. Nano coating
atau pelapis berskala nano, mampu membersihkan diri (self cleaning)
sehingga mengurangi penggunaan bahan kimia pembersih. Teknologi nano juga mampu
meningkatkan daya tahan baterai dengan mengefisiensikan reaksi kimia
di dalamnya sehingga lebih sedikit baterai yang akan dibuang.
Teknologi nano hijau memperlebar potensi dan cara pandang
penggunaan material nano sehingga konsekuensi produksi dan penggunaan material
nano sepanjang siklus hidupnya bisa diantisipasi sebelum diproduksi secara luas
Aplikasi
Teknologi Nano
Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5
tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk
yang menggunakan teknologi nano yang diaplikasikan dalam bidang :
1. Medis & Pengobatan
Molekul
dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk
penghantaran obat langsung ke sel target.
2. Farmasi
Sebagian besar obat-obatan dan kosmetika
yang beredar di pasaran saat ini bekerjanya kurang optimal disebabkan karena
zat aktifnya :
1. memiliki
tingkat kelarutan yang rendah.
2. membutuhkan
lemak agar dapat larut.
3.
mudah teragregasi menjadi partikel besar
4. tidak mudah
diabsorpsi dan dicerna
3. Kosmetik
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 dengan bilayer 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 :
1. Mampu menghantarkan zat aktif sampai
lapisan bawah kulit.
2. Mampu menghantarkan zat aktif lebih cepatk,
sehingga didapatkan recovery yang lebih cepat pula.
4. Tekstil
Dengan
nanopartikel tekstil dan pakaian akan menjadi mudah dibersihkan dan dengan
penambahan silver pada kaos kaki akan membuat nya mempunyai pengaruh pada
pengurangan bau kaki. Tetapi akhir-akhir ini para peneliti mengingatkan bahwa
tidak semua produk kaos kali yang mengandung perak akan aman bagi lingkungan.
Hal ini karena pada saat pencucian, pada produk yang kurang bagus, perak akan
terikut ke air cucian. Hal ini bisa menyebabkan efek negatif pada biota air.
Selain perak, TiO2 diguanakan juga pada UV cut. Contoh yang umum di pakai
adalah pada payung.
5. Produk perawatan.
TiO3 dan
SiO2 digunakan sebagai UV cut sementara apatite digunakan pada pasta gigi.
Perak digunakan pada plester untuk mencegah infeksi dan emas nanopartikel
digunakan pada tes kehamilan
6. Olahraga
Nanopartikel
digunakan untuk membuat peralatan olahraga menjadi lebih kuat, lebih baik dan
berdaya guna tinggi. Contohnya pada raket merk Yonex yang menggunakan serat
carbon.
7. Perbaikan rumah
Titania
digunakan pada cat genting untuk membuat memberi efek pembersihan sendiri.
8. Produk Rumah tangga
Digunakan
pada gelas, keramik, sepatu untuk berbagai macam pelapisan.
9. Aplikasi Nanoteknologi Untuk
Penghematan Energi
Pemborosan
energi, khususnya di Indonesia, memang lebih banyak disebabkan karena pola
penggunaan yang belum efisien atau lebih terkait dengan budaya dan gaya hidup
masyarakat. Namun sebenarnya banyak sekali teknologi yang dapat diterapkan
untuk mengubah atau meminimalisir gaya hidup yang boros energi, sebagaimana
terjadi di Indonesia. Dan rekayasa material melalui nanoteknologi menjadi
sangat penting di sini.
Manfaat
Nanoteknologi Dalam Kehidupan Manusia
1. Bidang Kesehatan
Dalam
bidang kesehatan, melalui nanoteknologi dapat diciptakan "mesin nano"
yang disuntikan ke dalam tubuh guna memperbaiki jaringan atau organ tubuh yang
rusak. Penderita hipertensi, misalnya, kini tak perlu lagi disuntik atau
mengonsumsi obat, cukup hanya disemprot saja ke bagian tubuh tertentu.
Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya
0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau
sepersejuta milimeter). Untuk industri logam, dapat diciptakan sebuah materi
logam alternatif yang murah, ringan dan efisien, yang dapat menekan biaya
produksi kendaraan, mesin dan lainnya. Nanoteknologi telah dapat merekayasa
obat hingga dapat mencapai sasaran dengan dosis yang tepat, termasuk peluang
untuk mengatasi penyakit-penyakit berat seperti tumor, kanker, HIV dan lain
lain.
2. Bidang Industri
Aplikasi
nanoteknologi dalam industri sangat luas. Dengan nanoteknologi, kita bisa
membuat pesawat ruang angkasa dari bahan komposit yang sangat ringan tetapi memiliki
kekuatan seperti baja. Kita juga bisa memproduksi mobil yang beratnya hanya 50
kilogram. Industri fashion pun tidak ketinggalan. Mantel hangat yang sangat
tipis dan ringan bisa menjadi tren di masa mendatang dengan bantuan
nanoteknologi.
Perkembangan
pesat ini akan mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi
merambah semua bidang ilmu. Tidak hanya bidang rekayasa material seperti
komposit, polimer, keramik, supermagnet, dan lain-lain. Bidang-bidang seperti
biologi (terutama genetika dan biologi molekul lainnya), kimia bahan dan
rekayasa akan turut maju pesat. Misalnya, manusia akan mengecat mobil dengan
cat nanopartikel yang mampu memantulkan panas sehingga kendaraan tetap sejuk
walau diparkir di panas terik matahari. Atau, kawat tembaga akan sangat jarang
digunakan (terutama dalam hardware computer) karena digantikan dengan konduktor
nanokarbon yang lebih tinggi konduktivitasnya.
3. Bidang Luar Angkasa
Nanoteknologi
juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebat yang sangat ringan, tetapi
kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja! Material hebat ini diberi nama
Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C),
seperti grafit dan berlian.
Kuat tetapi
sangat ringan sehingga menara dapat dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat
lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuh/roboh karena beratnya sendiri. Hal
berikut yang sangat dibutuhkan adalah sesuatu yang cukup berat yang mengorbit
mengelilingi bumi. Asteroid dapat dimanfaatkan untuk tujuan ini! Asteroid ini
berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit geostasioner yang
sedang mengorbit itu.
4. Bidang Teknologi Tahan Gempa
Nanoteknologi
jadikan beton kokoh dan tahan gempa. Konstruksi bangunan menjadi dua kali lebih
kokoh, tahan gempa, kedap air laut dengan ditemukannya bahan konstruksi
nanosilika, suatu jenis mineral yang melimpah ruah di Indonesia dan diolah
melalui teknologi nano.Dengan mencampur beton dengan 10 persen bahan
nano-silica, kekuatan bertambah menjadi dua kali lipatnya.
5. Bidang Teknologi Informasi
Dunia
informatika dan komputer/elektronik bisa menikmati adanya kuantum yang mampu
mengirimkan data dengan kecepatan sangat tinggi. Superkomputer di masa depan
tersusun dari chip yang sangat mungil, tetapi mampu menyimpan data jutaan kali
lebih banyak dari komputer yang kita gunakan saat ini. Begitu kecilnya
superkomputer itu, kita mungkin hanya bisa melihatnya dengan menggunakan
mikroskop cahaya/elektron. 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.
Kesimpulan
Teknologi-Nano
adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil.
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.
Hingga saat
ini nanoteknologi sudah diaplikasikan dalam berbagai bidang. Mulai dari
dibidang medis, automotif, kosmetik, komputer, industri pangan, militer,
tekstil, olahragasampai serat optik. Nanoteknologi sudah terasa
manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari. Nanoteknologi juga sangat
berperan dalam IT (Information Technology).
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.