Prof. Bambang memberikan materi tentang teknologi nanopartikel, sebelumnya saya cuma mendengar sekilas tentang nanopartikel dari teman yang mempunyai latar belakang Teknik Kimia dan sedang mengambil s3. Setelah mendapatkan presentasi tentang nanoteknologi jadinya baca-baca buku tentang nanopartikel. nah berikut kesimpulan yang saya ambil adari buku karangan Mikrajuddin… Penerbit ITB…
MENGAPA KE DIMENSI NANOPARTIKEL?
Nanoteknologi telah membangkitakan perhatian para ilmuan dan sekarang ini merupakan bidang riset paling bergairah. Nanoteknologi adalah ilmu dan rekayasa dalam pencciptaan materaila, struktur unsional, maupun piranti dalam skla nanometer. Dalam terminology ilmiah nanoberarti 10-9 (0, 000000001). Satu nanometer adalah seper seribu micrometer, atau seper satu juta millimeter, atau seper satu miliar meter. Jika panjang pulau Jawa dianggap satu meter maka diameter kelereng kira-kira sama dengan sepeluh nanometer.
Diyakini bahwa material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari dari material ukuran besar (bulk).
EFEK UKURAN PADA SIFAT MATERIAL
Pengamatan menunjukan logam atau keramik dengan struktur nanometer memiliki sejumlah keuunggulan dibandingkan dengan logam atau keramik yang berukuran bulir lebih besar. Salah satunya dapat dipatakan memlalui pemanasan (sintering) pada suhu yang lebih rendah.
Titik lebur logam juga bergantung pada ukuran partikel. Makin ukuran partikelnya makin kecil pulu titik leburnya. Contonya, dalam ukuran besar emas melebur pada suhu 1.064 * C. Namun, tertnyat titik lebur emas turun secara dratis menjadi sekitar 200*C ketika ukurannya tereduksi menjadi sekitar 2nm.
Hal tersebut di atas juga terjadi pada efek ukuran partikel pada konstanta dielektrik serta pada lebar celah pita energi, reaktiitas kimia, absorpsi termasuk pada piranti elektronik.
SINTESIS MATERIAL STRUKTUR NANO
Peneliti dan dunia insudtri berlomba untuk mengembangkan nanoteknologi, salah satu caranya memlalui metode proses sintesis nanopartikel.
Nanopatikel dapat terjadi secara alamiah ataupun memelalui proses sintesis oleh manusia. Proses sintesis adalah pembuatan partikel denan ukuran yag kurang dari 100 nm dan sekaligus mengubah sifat dan ungsinya.
Dua hal utama yang membuat nanopartikel berbeda dengan material sejenis dalam ukuran besar adalah:
1. Karena ukurannya kecil, nanopartikel memiliki siat nilai perbandingan antara luas permukaan dan olume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam ukuran besar. Ini menjadikan nanopartikel bersifat lebih reaktif. Karena reaktiitas material ditentutukan oleh atom-atom di permukaan, karena hanya atom-atom tersebut yang bersentuhan langsung dengan material lain.
2. Ketika ukuran partikel menuju orde nanometer maka hkum fisika yang belaku lebih didominasi oleh hkum-hukum fisika kuantum.
PENGILINGAN
Penggilingan termasuk cara yang paling tua untuk membuat partikel kecil dari partikel yang beukuran besar. Contoh nya mengubah biji kopi menjadi bubuk kopi atau beras menjadi tepung. Partikel beasr diberikan tekanan sehingagga partikel bear tersebut pecah menjadi partikel yang lebih kecil. Untuk mengefektifkan penggilingan tekanan dikonsentrasikan pada bagian retakan (crack) yang telah ada sehingga retakan tersebut merambat dan memecah material dengan mudah. Akan tetapi, begitu ukuran partikel mengecil, material memunjukkan peninggkatab plasitias sehingga makin sulit dipecah lebih lanjut.
PEMANASAN SEDERHANA DALAM LARUTAN POLIMER
Metode ini termasuk metode yang sangat sederhana dalam membuat partikel beberapa puluh nanometer hingga bebebrapa ratus nanometer.
ALAT PEMBACA/KAREKTERISASI MATERIAL NANOSTRUKTUR
Setelah berhasil melalkukan sintesis material untuk mengetahui material yang dibuat telah berukuran nanometer atau berukuran lebih besar digunakan alat:
· Scanning Elektron Microscopy (SEM)
Sejenis mikroskop electron
· Transmission Electron Microscopy (TEM)
Alat yang paling teliti untuk menentukan ukuran patetikel karena resolusinya yang sangat tinggi. Tipe High resolution TEM (HR-TEM) bahkan dapat mengamati posisi atom-atom dalam partikel.
Prinsip kerja mirip dengan alat rontgen di RS yang rontgen menembakkan sinar-X menembus bagian lunak tubuh (daging) tetapi ditahan oleh bagian keras tubuh (tulang). Fil diletakkan di belakang tubuh hanya menangkap berkas sinar-X yang lolos baian lunak tubuh sehingga film menghasilkan bayangan tulang.
· Atomic Force Microscopy (AFM)
Jika alat-alat tidak tersedia karrena harga yang sangat mahal maka pendekatan yang tidak terlalu akurat. Metode yang seing digunakan orang sekitar alternate adalah metode Scherrer, MetodeBET, dan Koloid loam dalam Isolator.
TITIK KUANTUM (QUANTUM DOT)
Selama beberapa tahun terakhir riset dalam bidang semikonduktor telah memasuki dimensi baru. Dimensi ini persis seperti yang dikenal kebanyakan orang, yaitu dimensi tiga, dua, satu dan nol. Hanya saja penerapannya mungkin tidak seperti yang dibayangkan kebanyakan orang. Kumpulan elelktron sebagai pembawa muatan dalam berbagai piranti eletronik sudah berhasil dikurung oleh para ilmuwan ke dalam perangkap berukuran nanometer berebentuk bidang (dua dimensi), garis (satu dimensi), atau bahkan titik kecil (nol dimensi). Partikel dengan dimensi terakhir ini dikenal sebagai titik kuantum atau quantum dot (QD).
QD kadang disebut atom buatan (artificial atom). Disebut begitu karena QD memiliki ukuran beberapa kali ukuran atom tunggal, tetapi masih tetap kecil sehinga siat-sifatnya memyerupai sifat sebuah atom.
MATERIAL NANOKOMPOSIT
Menyusun sebuah material yang terdiri dari atas blok-blok partikel homogeny dengan ukuran nanometer. Sebuah material baru lahir dengan sifat-sifat fisis yang jauh lebih baik dari material penyusunnya.
Nanokomposit adalah kombinasi dari satu atau lebih komponen terpisah dan salah satu komponennya adalah material skala nanometer. Tujuan pembuatan komposit adalah untuk menghasilkan sifat yang terbaik dari tipa komponen (komposit). Dalam nanokomposit, nanopartikel (seperti clay, logam, CNT)) bertindak sebagai iller dalam sebuah matriks. Hingga saat ini matriks yang paling banyak dipakai nadalah polimer.
Nanokomposit merupakan material yang dibat dengan menyisipkan nanopartikel (filler) dalam sebuah sample material makroskopik (matriks). Nanokomposit dihasilkan dari pencampuran dalam sejumlah fase yang bebeda. Pencampuran iini dapat menghasilkan sifat baru yang tidak ditemui pada masing-masing material asal. Nanokomposit memperlihatkan sifat-sifat baru yang lebih unggul dibandingkan dengan material asal. Sifat ini memegang peranan penting dalam perkembangan dunia nanoteknologi.
