Nanosains: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan
ArtinM123 (bicara | kontrib)
 
(6 revisi perantara oleh 5 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
'''Nanosains''' didefinisikan sebagai studi tentang fenomena dan manipulasi bahan pada skala [[molekuler]] dan makromolekulaer, sifatnya berbeda secara signifikan dari bahan yang berada di skala yang lebih besar. Nanosains adalah bidang [[interdisipliner]] studi yang menggabungkan [[fisika]], [[kimia]] dan [[biokimia]], bahan dan bidang teknik listrik yang luas. Berkaitan dengan sifat [[atom]] dan [[molekul]] terdiri atas banyak [[atom]] dibawah kisaran yang luar biasa kondisi dan [[aplikasi]] [[geometris]]. Nanosains tidak terlepas dari [[teknologi]] [[nano]] atau [[Nanoteknologi]], material berskala nano material yang berukuran [[submikrometer]] (10<sup>−6</sup>m) atau [[nanometer]] (10<sup>−9</sup>m), ukuran 1 nanometer adalah 1 per satu miliar meter (0,0000000001 m) artinya 50.000 kali lebih kecil dari ukuran rambut manusia <ref>{{Cite web|url=https://www.masterstudies.co.id/Pascasarjana-S2/Nanosains/|title=Program Magister Nanosains|last=|first=|date=2019|website=Masterstudi.co.id|access-date=}}</ref>
 
== Sejarah Nanosainsnanosains ==
Sejarahnya, peneliti ilmu kimia terus mencari material baru yang memiliki keunggulan dari aspek [[fisika]] dan [[kimia]], pada beberapa era dikenal beberapa zaman yaitu [[zaman batu]] dengan peralatan terbuat dari batu. Setelah itu adapun ''[[zaman alloy]]'' atau campuran logam atau lebih dikenal [[Zaman Perunggu|zaman perunggu]]. Pertengahan abad (abad ke 8-15) berkembang penemuan gelas, perselen dan keramik. Pada zaman modern tepatnya pada  tahun 1937-1947 mulai berkembang material baru yaitu ''plastic nilon'' bahan [[semikonduktor]]. Era teknologi material yang akan datang ialah era [[nanoteknologi]]. Banyak ilmuan berpendapat bahwa akan terjadi revolusi industri dari material konvensional seperti saat ini ke arah material baru produk nanoteknologi yang memiliki partikel dalam ukuran nanometer. Diperkirakan perubahan besar itu akan berdampak luas terhadap produk teknologi saat ini seumpama runtuhnya industri mesin ketik dan [[Overhead Projector|''Overhead Projecto''r]] di saat [[industri]] [[komputer]] dan [[LCD projector]] berkembang <ref name=":0">{{Cite journal|last=|first=Adlim|year=2011|title=Khitosan-Logam Sebagai Material Nanoteknologi Dan Materi Pokok Dalam Pembelajaran Kimia.|url=|journal=Orasi Ilmiah Pengukuhan Guru Besar. Universitas Syiah Kuala, di Universitas Syiah Kuala.|volume=|issue=|pages=|doi=}}</ref>
 
Nanosains menggabungkan aspek-aspek fisika, kimia dan biologi dalam satu teknologi dengan tujuan tertentu, peralatan elektronik dibidang kedokteran yang dibuat dengan ukuran sangat kecil bahkan lebih kecil daripada sel darah merah. Sel darah merah berukuran 2-5 mikron atau seukuran diameter sehelai rambut yang dibelah 25. Banyak ahli berpendapat bahwa jika kita mampu membuat mesin atau alat elektronik seukuran itu maka alat tersebut bisa dimasukkan ke dalam [[pembuluh darah]] dan diarahkan pada lokasi tertentu untuk [[membunuh virus]], [[sel-sel kanker]] atau tujuan lainnya. <ref name=":0" /> Nanoteknologi merupakan merupakan ilmu yang mempelajari partikel dalam rentang ukuran 1-1000&nbsp;nm, partikel yang sangat kecil dimanfaatkan untuk mendesain atau memanipulasi material sehingga menghasilkan produk dengan sifat dan kegunaan baru. Nanoteknologi banyak dimanfaatkan untuk meningkatkan kualitas dalam berbagai bidang seperti bidang pangan, bidang [[farmasi]], adapun perkembangan [[nanomaterial]] dan nano di alam dan [[nanomagnetik]] <ref>{{Cite journal|last=R|first=Suwarda|last2=Syamsul|first2=Maarif M|year=|title=Pengembangan Inovasi Teknologi Nanopartikel Berbasis PAT untuk Menciptakan Prosuk yang Berdaya Saing.|url=https://archive.org/details/yaser12ytr_gmail_Pla|journal=Jurnal Teknik Industri ISSN: 1411-6340|volume=|issue=|pages=|doi=}}</ref>
 
== Aplikasi Nanosains ==
Baris 15:
|-
|Pembibitan/benih tanaman
        Penggunaan carbon nanotube untuk mempercepat perkecambahan dan pertumbuhan bibit tanaman
 
·         Penggunaan nano TiO2 (titanium oxide) untuk meningkatkan laju fotosintesis dan indeks vigor
 
·         Penggunaaan teknologi nanoenkapsulasi untuk memproduksi benih pintar (smart seeds) yang dapat beradaptasi dengan lingkungan ekstrem
 
·         Rekayasa genetik untuk memperoleh bibit tanaman unggul
|-
|Pembibitan Hewan
        Penggunaaan nanofluidics untuk mempermudah proses fertilisasi melalui proses seleksi sperma dan telur
 
·         Rekayasa genetik untuk memperoleh bibit hewan unggul
|-
|Industri Pupuk
        Penggunaan teknologi nanoenkapsulasi untuk mengendalikan pelepasan hara pupuk sehingga meningkatkan efisiensi
 
·         Penggunaan carbon nanotube untuk mempercepat pertumbuhan tanaman
|-
|Industri pestisida, herbisida, fungisida
        Pengembangan pestisida, herbisida, fungisida dalam bentuk emulsi nano dan kapsul nano untuk meningkatkan kelarutan, stabilitas, dan efektivitas
|-
|Alat dan Mesin Pertanian (alsintan)
        Pengembangan sensor nano untuk (i) deteksi mutu benih, (ii) memantau kondisi tanah dan pertumbuhan tanaman, (iii) memantau mutu hasil panen, (iv) deteksi kontaminan dan masa kedaluwarsa produk pertanian
 
·         Pengembangan alsintan berbahan material maju berbasis nano untuk meningkatkan umur dan kemudahan pemakaian
 
·         Pengembangan dye-sensitized nanosolar cells pada alsintan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi
|-
|Pakan
        Penggunaan partikel besi nano untuk meningkatkan laju pertumbuhan ternak
 
·         Penggunaan teknologi nanoenkapsulasi untuk meningkatkan efisiensi penghantaran nutrisi pakan
 
·         Penggunaan partikel nano untuk regenerasi sel ternak dan mengikat patogen-patogen berbahaya bagi manusia
|-
|Obat Hewan
        Pengembangan sistem penghantar obat hewan berbasis nano (nano-drug delivery systems) untuk meningkatkan solubilitas, stabilitas, dan efektivitas bahan aktif obat hewan
 
·         Penggunaan selenium nano untuk membasmi virus pada ternak
|-
|Pangan
        Pengembangan biopreservatif nano untuk mempertahankan mutu produk pangan
 
·         Pengembangan produk emulsi nano dan kapsul nano untuk meningkatkan kelarutan, stabilitas, penyerapan dan aktivitas biologis zat gizi (fortifikan) dan senyawa aktif
 
·         Penggunaan partikel nano pada produk pangan untuk menghambat penyerapan lemak dan gula
 
·         Nanostrukturisasi pangan untuk memperpanjang rasa kenyang
 
·         Imobilisasi perisa, enzim atau pewarna alami dalam partikel nano untuk meningkatkan cita rasa, sifat fungsional, dan penampilan pangan
|-
|Obat Herbal
Baris 70:
|-
|Kemasan Pangan
        Penggunaan nanopartikel sebagai filler untuk memperbaiki sifat mekanis dan permeabilitas kemasan pangan
 
·         Penggunaan nanokapsul antimikroba pada kemasan pangan untuk mempertahankan mutu
 
·         Penggunaan sensor nano untuk deteksi kontaminan dan masa kedaluwarsa pangan
|}
Keunggulan dari pupuk teknologi nano jika dibandingkan dengan pupuk konvensional adalah sifat ''slow release'', yakni pelepasan partikel-partikel pupuk baru secara lambat dan terkendali sehingga berpotensi menambah efisiensi penyerapan hara. Dengan cara itu penyerapan dapat terjadi lebih sempurna dibandingkan dengan pupuk konvensional yang hanya mampu diserap 10–50% oleh tanaman, sedangkan sisanya luruh ke tanah dan bisa mencemari lingkungan. Pupuk nano yang menggunakan bahan alami untuk pelapisan dan perekatan granula pupuk yang bisa larut memberi keuntungan karena biaya pembuatannya lebih rendah dibanding pupuk yang bergantung pada bahan pelapis hasil manufaktur. Pupuk yang dilepas dengan lambat dan terkendali bisa pula memperbaiki tanah dengan cara mengurangi efek racun yang terkait dengan pemberian pupuk secara berlebihan <ref name=":3">{{Cite journal|last=Ariningsih|first=Ening|year=2016|title=Prospek Penerapan Teknologi Nano dalam Pertanian dan Pengolahan Pangan di Indonesia|url=|journal=Forum Penelitian Agro Ekonomi|volume=34|issue=1|pages=1-20|doi=}}</ref>
Baris 84:
* Nano Sensor
 
           Salah satu kegunaannya mengobati penyakit kanker. Caranya, obat kanker dimasukkan ke dalam Nano robot kecil, lalu ditusukkan ke jari si penderita, dengan remote control, robot bisa diarahkan untuk mencari sendiri sel-sel kanker yang menyebar di dalam tubuh. Begitu sampai di tempat sel-sel kanker tersebut, robot akan melepaskan bom, kemudian sel kanker akan mati dan hancur. Sel itu akan keluar melalui pembuangan kotoran manusia bersama Nano Robot. Selain kanker, beragam penyakit juga bisa disembuhkan. Selain energy, ada juga Nano air yang mampu mengubah air limbah, laut menjadi air tawar yang bersih, Nano Device dan lain-lain <ref name=":2">{{Cite web|url=https://www.esaunggul.ac.id/|title=Home|website=Universitas Esa Unggul|language=id-ID|access-date=2020-02-01}}</ref>
 
* Nano Partikel sebagai Penghantar Obat
Baris 90:
Kelebihan dari nanopartikrl adalah kemampuan dalam menembus ruang-ruang antarsel yang hanya ditembus oleh ukuran partikel koloida pembentukan nanopartikel dapat dicapai dengan berbagai teknik, pada sediaan farmasi nanopartikel dapat berupa system obat dalam matriks seperti nanosfer dan nanokapsul, nanopolisom, nanoemulsi dan sebagai system yang dikombinasikan dalam perancah ''(scaffold)'' dan penghantaran transdermal <ref name=":4">{{Cite journal|last=Martien|first=Ronny., dkk|year=2012|title=Perkembangan Teknologi Nanopartikel Sebagai Sistem Penghantar Obat|url=|journal=Majalah Farmaseutik|volume=8|issue=1|pages=|doi=}}</ref>
 
*   Nanopartikel Berbasis Biopolimer
 
Polimer merupakan molekul rantai dengan molekul gabungan monomer yang berulang. Keberulangan monomer ini membuat polimer memiliki sifat kimiawi khas yang kuat. Sifat kimiawi dari satu buah monomer utamanya gugus fungsi spesifik yang berperan pada berbagai keperluan interaksi kimiawi, tersedia dalam jumlah yang banyak dan membuka peluang untuk dimanfaatkan pada banyak keperluan yang membutuhkan interaksi kimiawi spesifik dalam jumlah yang melimpah, misalnya sebagai fase diam dalam pemisahan pada kromatografi, serta dalam pengembangan sediaan farmasi sebagai eksipien dalam formulasi dan sebagai matriks <ref name=":4" />
Baris 104:
Ilustrasi konsep sistem penghantaran obat auto-nanoemulsifikasi (self-nanoemulsifying drug delivery system (SNEDDS). Sediaan diberikan dalam kombinasi obat, minyak, surfkatan, dan kosurfaktan, kemudian akan mengalami proses emulsifikasi spontan di dalam cairan cerna saat mengalami pencampuran dengan cairan usus. Nanoemulsi selanjutnya mengalami proses absorpsi<ref name=":4" />
 
*   Nanopartikel sebagai sistem penghantar tertarget
 
Pengembangan penghantaran obat tertarget berfungsi untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi obat yang diaplikasikan, sekaligus keamanan penggunaan obat karena mencegah obat untuk bereaksi pada tempat yang tidak diharapkan. Penghantaran obat jenis ini secara umum dipahami sebagai hubungan ligan dengan ligan, ligan dengan protein, atau protein dengan protein, karena kesesuaian interaksi spesifik dapat diketahui dari fenomena kimiawi tersebut. Pemanfaatan protein sebagai konjugat sistem nanopartikel adalah memanfaatkan kekhasan dari polimer protein. Polimer ini tidak terbentuk atas monomer yang terus berulang seperti halnya pada polimer secara umum. Asam amino penyusun suatu protein dapat membentuk kombinasi urutan yang tak terbatas, membentuk sifat yang sangat spesifik dari tiap protein, sehingga dapat mengadakan suatu interaksi yang sangat spesifik pula. Oleh karena itu, protein banyak digunakan sebagai konjugat dalam sistem penghantaran obat. Polimer lain seperti derivat gula juga cukup banyak dipresentasikan karena gula merupakan komponen membran seluler yang dapat juga secara spesifik terdapat pada sel tertentu <ref name=":4" />
Baris 112:
# Nanomagnetik, pada otak binatang mengandung sensor nanomagnetik yang khusus. Inilah yang menyebabkan mereka mampu merasakan medan magnet.
# Kupu-kupu, warna dari sayap kupu-kupu duhasilkan dari hamburan cahaya. Pada sayap kupu-kupu disusun oleh materi berstruktur nano. Cahaya sayapnya menciptakan inferensi cahaya (seperti minyak didalam air), karenanya dihasilkan pelangi ketika cahaya mengenai sayap kupu-kupu.
#   Kunang-kunang, cahaya yang dihasilkan oleh kunang-kunang termasuk nanosains yang disebut dengan bioluminescence. Cahaya yang dihasilkan disebabkan oleh adanya elektron yang dihasilkan oleh enzim dari kunang-kunang, ketika elektron menuju stabil mereka menghasilkan cahaya.
# Serangga air, diselimuti oleh banyak sekali rambut berukuran sangat kecilberukuran nano. Udara terjebak di celah-celahrambut kecilnya. Sehingga mencegah kakinya agar tidak basah.
# Laba-laba, Laba-laba menggunakan struktur dengan ukuran nano. Di bawah rambutnya yang tebal, pada kaki laba-laba, adalah serat dengan ukuran nano. Setiap seratnya tertutup banyak rambut. Ketika rambut-rambut ini menempel pada sebuah permukaan, dapatmenahan 170 kali berat badannya <ref name=":2" />
Baris 126:
== Referensi ==
 
[[Kategori:nanosainsTeknologi nano|{{PAGENAME}}]]
 
 
 
[[Kategori:nanosains|{{PAGENAME}}]]