Kalian pasti melihat film Marvel kan? Pernah penasaran nggak, sebenarnya kostumnya Iron Man dan Black Panther terbuat dari apa sih? Tiba-tiba seluruh tubuh Tony Stark tertutupi pakaian Iron Man. Ternyata, armor mereka terbuat dari material nanoteknologi. Faktanya, nanoteknologi sudah ada di kehidupan kita saat ini! Tahukah kamu, Nanoteknologi itu apa sih? Bisakah kita membuat Iron Man suit di kehidupan nyata?
Nanoteknologi adalah proses manipulasi dan rekayasa materi pada tingkat molekuler dan atom. Bidang ini mempelajari sifat dan struktur suatu benda pada struktur dan materi yang berukuran kurang dari 100 nanometer (1 nanometer = 10^-9 meter alias sangat kecil).
Untuk benar-benar memahami betapa kecilnya nanometer, bayangkan kita mengambil sehelai rambut kita. Jika sehelai rambut itu dibelah menjadi 10.000 helai, maka ukuran itulah yang kita sebut sebagai nanometer. Untuk gambaran yang lebih jelas, perbandingan ukuran nanometer dengan satu meter sama dengan perbandingan ukuran kelereng dengan ukuran bumi! Bayangkan, benda dengan ukuran sekecil itu sudah bisa diamati dan direkayasa oleh ilmuwan jaman sekarang!
Pada skala 1-100 nanometer ini, atau yang biasanya disebut nanoscale, semuanya menjadi lebih unik. Hukum fisika yang mengatur kehidupan sehari-hari sudah tidak berlaku lagi. Karakter benda dalam ukuran besar berbeda dengan karakter penyusun benda tersebut dalam skala nano. Contohnya, emas, yang biasanya berwarna kuning terang, berubah menjadi merah-keunguan pada skala nanonya. Tidak hanya itu, kekuatan emas pada nanoscale meningkat, namun titik lelehnya turun menjadi lebih rendah dari suhu kamar.
Contoh lainnya adalah grafit, merupakan bahan yang digunakan manusia sebagai bahan cat, pencampur pelumas, atau pensil. Â Pada pensil, grafit merupakan bahan yang sangat rapuh dan mudah patah. Sebaliknya, graphene, material penyusun grafit yang berskala nano, adalah material terkuat yang pernah ditemukan, graphene bahkan 40 kali lebih kuat dari berlian dan lebih dan 300 kali lebih kuat dari baja struktural A36. Perilaku struktur material pada skala nano ini menyebabkan meningkatkannya minat dunia terhadap nanoteknologi, karena membuka berbagai peluang menarik dalam penelitian dan ilmiah.
Namun mengapa partikel-partikel berukuran nano (Nanoparticle) bisa menjadi sangat kuat, padahal material tersebut jika lebih besar mudah patah? Salah satu faktor fenomena tersebut yaitu nanopartikel memiliki luas permukaan yang jauh lebih besar dibandingkan ukurannya. Anggap saja seperti memiliki banyak titik koneksi kecil yang memenuhi ruang super kecil. Titik koneksi tambahan ini memungkinkan atom-atom dalam nanopartikel saling menempel lebih erat, sehingga lebih sulit untuk dipisahkan. Selain itu, karena nanopartikel berukuran sangat kecil, hampir tidak ada ruang bagi retakan untuk mulai terbentuk, sehingga nanopartikel sangat tahan terhadap pecah. Hal ini menjelaskan mengapa beberapa bahan super kecil, seperti graphene, bisa menjadi bahan terkuat di Bumi, meskipun versi yang lebih besar (grafit) mudah hancur.
Terdapat 2 metode utama untuk membangun Nanopartikel. Metode bottom-up dan metode top-down. Pada metode pertama, bayangkan kamu membangun sebuah benteng menggunakan balok Lego. Kamu mulai dengan satu balok dan secara bertahap menggabungkannya untuk membentuk struktur yang diinginkan. Metode ini seperti membangun nanopartikel dari atom/molekul satu per satu.
Berikutnya, di metode kedua, Â bayangkan benteng Lego yang besar itu dirobohkan dan dipecah menjadi balok-balok individual yang lebih kecil. Di metode top-down ini, kamu mulai dengan struktur/material lengkap, dan memecah material yang besar itu menjadi nanopartikel yang lebih kecil.
Nanoteknologi memang pada dasarnya sangat luas, dan mencakup berbagai bidang sains. Karena itu, Bidang ini telah mendapatkan perhatian yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir karena potensi penerapannya yang luas di berbagai industri, seperti bidang medis, komputasi, maupun energi. Di bidang medis, nanoteknologi digunakan untuk mengembangkan metode berdiagnosa dan penelitian baru. Di bidang energi, nanoteknologi digunakan untuk membuat panel surya yang lebih efisien. Dalam komputasi, nanoteknologi memungkinkan pembuatan perangkat yang lebih cepat, kecil, dan efisien. Aplikasi ini menunjukkan betapa besarnya potensi nanoteknologi untuk mengubah industri dan meningkatkan kehidupan sehari-hari kita.
Masa depan nanoteknologi penuh dengan berbagai kemungkinan. Dari bahan-bahan yang dapat memperbaiki diri sendiri, hingga robot kecil yang melakukan operasi di dalam tubuh kita. Jadi, sangat mungkin di masa depan, Iron Man Suit akan benar-benar diciptakan di kehidupan nyata! Potensi inovasi tampaknya tidak terbatas! Namun, perekayasaan yang bertanggung jawab sangatlah penting. Para ilmuwan masih mempelajari potensi risiko lingkungan dan kesehatan dari beberapa nanopartikel. Saat kita mengeksplorasi batasan yang menarik ini, pertimbangan yang cermat terhadap potensi kelemahan maupun kekuatan materi dalam nanoscale akan menjadi kunci untuk memastikan Nanoteknologi membentuk masa depan yang lebih cerah.
