Apa itu teknologi nano?
Teknologi
Nano adalah manipulasi materi pada skala atomik dan skala molekular. Diameter atom
berkisar antara 62 pikometer (atom Helium) sampai 520 pikometer (atom Cesium),
sedangkan kombinasi dari beberapa atom membentuk molekul dengan kisaran ukuran nano.
Deskripsi awal dari nano teknologi mengacu pada tujuan penggunaan teknologi untuk memanipulasi
atom & molekul untuk membuat produk berskala makro.Deskripsi yang
lebih umum adalh menipulasi materi dengan ukuran maksimum 100 nanometer.
Teknologinanohijau
Teknologi nano hijau (bahasa Inggris:
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 meminimalisasir 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 nano hijau memiliki dua tujuan utama:
memproduksi material nano tanpa merusak lingkungan dan kesehatan manusia, dan memproduksi produk nano untuk menyelesaikan masalah lingkungan.
Tujuan kedua dari teknologi nano hijau melibatkan pengembangan produk
yang menguntungkan lingkungan secara langsung maupun tidak langsung. Material
atau produk nano secara langsung mampi 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.
Sel surya
Salah satu proyek besar yang
sedang dikerjakan adalah sel surya berbasis teknologi nano. Selsurya akan menjadi lebih efisien,
dalam hal energi yang dihasilkan per ukuran tebal atau per biaya produksi,
jika mereka bisa dibuat lebih tipis.
Teknologi nano pelapis
(coating nanotechnology)
untuk melapisi sel surya terkini juga mampu membuat sel surya tetap bersih sehingga bisa menyerap sinar matahari secara
optimal sepanjang usia penggunaannya.
Pengolahan
air
Teknologi nano berpotensi tinggi untuk digunakan dalam teknologi pengolahan
air permukaan, air tanah, hingga air limbah.Hal
ini dikarenakan bahan nano mampu didesain untuk menyaring dalam skala nano sehingga air
mampu lewat namun material berukuran besar seperti bakteri dan virus serta produknya
(toksin) tidak bisa.Selain itu, katalis dan penyaring mampu didesain untuk menghasilkan kekuatan adsorpsi tinggi sehingga mampu menyerap
ion logam berat. Kemampuan ini juga bisa dipakai dalam menyaring gas buang.
Nanofiber, nanofiltration,
dan membran nano adalah penerapan terkini teknologi nano dalam pengolahan air. Teknologi nano dapat menangkap dan menyaring kontaminan berbahaya seperti bakteri,
virus, dan logam berat karena besarnya luas permukaan dari partikel dan material nano
yang dapat meningkatkan laju reaktivitas, penyerapan,
dan pengen dapan kontaminan secara signifikan.
Cat nano
Teknologi di bidang cat
sudah berkembang pesat. Banyak cat yang
sudah ramah terhadap lingkungan sehingga menghasilkan lingkungan yang
lebih baik atau sehat.Dengan nanoteknologi telahdibuat cat yang
dapat membersihkan udara.Sehingga cat
tersebut secara aktif mengkonversi zat berbahaya diudara menjadi zat yang
tidak berbahaya.
Teknologi
cat yang memanfaatkan nano teknologi untuk menghasilkan lingkungan yang
lebih sehat.Yaitu dengan meadopsi teknologi di bidang kesehatan,
yaitu dengan menambahkan nano partikel perak pada cat. Partikel ini memilikisifat anti
bakterial. Sehingga cat memiliki efek biosidal ion perak yang
dapat mencegah pertumbuhan jamur, alga dan bakteri.
Beton nano
Konstruksi bangunan menjadi dua kali
lebih kokoh, tahan gempa, dan kedap air
laut menggunakan bahan konstruksi nanosilika. Material
jenis ini dapat dihasilkan melalui pengolahan silika yang melimpah ruah di Indonesia
dengan teknologi nano.
"Dengan campuran 10
persen bahan nano silika, kekuatan beton bertambah menjadi dua kali lipatnya,"
kata penemu dan pemilik paten nanosilika Dr. Nurul Taufiqu Rochman di
sela Konferensi Internasional Advanced Material and Practical Nanotechnology di
Serpong, Banten, Senin (4/9).
Indonesia
memiliki potensi silika hingga miliaran ton. Bahan tersebut dapat ditemukan di
berbagai tempat seperti pantai, pegunungan, dan lain-lain
sehingga dapat diperoleh dengan mudah dan murah.
Untuk mengolah silika, ujar Nurul,
pihaknya telah mematenkan alat pengolah khusus ball mill. Alat ini yang menghancurkan
mineral tersebut hingga berukuran nanometer (sepermiliar meter).
Nano silika harganya hanya 30
persen lebih mahal daripada semen, namun kualitasny amencapai dua kali
lipat. Produksi nanosilika dalam negeri menjadi alternatif untuk menggantikan mikrosilika
yang saat ini masih diimpor dan dengan harga relatif jauh lebih mahal.
Ultra
High Pressure Concrete (UHPC)
UHPC merupakan produk dari material
konstruksi High Tech, yang memungkinkan dihasilkannya beton dengan kekuatan sangat tinggi,
dimana kuat tekan beton menyamai kekuatan baja, yaitu dapat mencapai 200 – 250 N/mm²
(MPa).
Sebagai perbandingan di Indonesia
kuat tekan beton yang dipakai sampai saat ini maksimum 70 N/mm²,
dan baja konstruksi mempunyai kekuatan 240 N/mm²
Tingginya kekuatan beton yang
dihasilkan dari suatu mix design UHPC dipengaruhi oleh beberapa hal pokok:
-Rendahnya perbandingan
air dan semen yang digunakan, yaitu lebih rendah dari 0,25.
-Penggunaan
semen dengan bahan tambahan dari kelompok bahan mineral seperti mikrosilika.
-Agregathalus pasirdengan diameter 0,125 – 0,50 mm
-Partikel sangat halus yaitu tepung quarz.
-Superplastisizer.
Dalam campuran
UHPC ditambahkan serat baja atau pun serat polypropylene agar UHPC
dapat mencapai daktilitas yang cukup untuk mencegah terjadinya keruntuhan yang
bersifat tiba tiba.
Karena kekuatannya sangat tinggi penggunaan
UHPC memungkinkandihasilkannya struktur beton yang ringan dan ramping, yang
berarti dapat menghemat sumber daya alam dan enerji.
Ringannya berat sendiri struktur memungkinkan dicapainya bentang struktur
yang lebih lebar dan bertambahnya tingginya bangunan. UHPC merupakan beton yang
sangat padat sehingga dapat melindungi tulangan baja terhadap bahaya korosi,
sehingga menjamin durability struktur.
