Semua materi di sekitar kita terdiri dari atom dan molekul. Untuk memahami perilaku material tertentu kuantum karakteristik atom dicari. Tetapi dengan dimulainya penelitian, ditemukan bahwa terdapat skala yang jauh lebih kecil dari skala molekuler. Ini adalah skala nano yang mengukur satu miliar meter. Sebuah atom materi berukuran sekitar 0,1 nm. Karena atom adalah bahan penyusun materi, pada skala nano seseorang dapat mengatur atom-atom ini bersama-sama untuk membentuk materi baru. Semua penelitian seputar studi dan penemuan yang melibatkan sifat-sifat elemen pada skala nano ini disebut sebagai Nanoteknologi.
Apa itu Nanoteknologi?
Istilah nano mengacu pada skala satu miliar meter. Ini lebih kecil dari panjang gelombang cahaya. Nanoteknologi mengacu pada semua penelitian yang terlibat dengan manipulasi materi pada tingkat skala nano. Ditemukan bahwa sifat kuantum materi pada skala nano berbeda dari pada skala atom. Sehingga penelitian yang terkait dengan nanoteknologi sangat luas yang meliputi banyak bidang ilmu seperti Kimia Organik, Biologi Molekuler, Ilmu Permukaan, Penyimpanan Energi, Teknik Molekuler, Semikonduktor fisika, dan mikrofabrikasi.
Dasar
Penelitian materi berskala nano sangat menarik karena merupakan tahap dasar di mana atom-atom disusun bersama. Jadi, seseorang dapat membentuk berbagai jenis bahan dengan memanipulasi materi pada skala ini. Skala nano berkisar dari 1-100nm. Ini lebih kecil dari skala mikro dan lebih besar dari skala atom. Karena penelitian seputar teknologi ini melibatkan berbagai sifat materi, penting untuk memiliki latar belakang yang kuat dalam berbagai ilmu.
Nanoteknologi
Pada level skala nano, aturan mekanika kuantum material sangat berbeda dari level atomnya. Misalnya, bahan yang berperilaku sebagai isolator pada bentuk molekul dapat berperilaku sebagai a semikonduktor saat dipecah menjadi skala nano. Pada level ini, titik leleh zat juga bisa berubah karena peningkatan luas permukaan. Semua penelitian seputar nanoteknologi saat ini melibatkan studi tentang properti ini pada skala nano dan untuk mengetahui bagaimana menggunakannya untuk aplikasi baru.
Saat ini Nanoteknologi mengacu juga pada ilmu membangun barang dari bawah ke atas dengan menggunakan alat dan teknologi yang tersedia saat ini, untuk membentuk produk berkinerja tinggi.
Jenis-Jenis Nanoteknologi
Karena nanoteknologi berkaitan dengan studi materi pada skala nano, dan sains pada skala ini berada di bawah nanoteknologi. Ilmu yang membahas manipulasi materi untuk membentuk kinerja tinggi transistor dan Mikroprosesor dikenal sebagai Nanoengineering. Ketika nanoteknologi digunakan untuk memproduksi produk farmasi, itu disebut sebagai Nanomedicine. Nanoteknologi sangat digunakan untuk pembuatan perangkat elektronik yang dikenal sebagai Nanoelectronics.
Nanoteknologi memiliki dua jenis pendekatan - pendekatan bottom-up dan pendekatan Top-dow. Pada pendekatan bottom-up, material dibentuk dari komponen kecil yang bergerak menuju komponen yang lebih besar. Dalam pendekatan Top-down, bahan nano dibentuk dari entitas yang lebih besar.
Selama bertahun-tahun, nanoteknologi juga dikembangkan sebagai Nanomechanics, Nanophotonics, dan Nanoionics yang memberikan landasan ilmiah dasar untuk nanoteknologi.
Kegunaan Nanoteknologi
Bahan skala nano digunakan untuk aplikasi massal. Nanofiller dibentuk yang digunakan dalam sel surya untuk mengurangi biaya produksinya. Nanoteknologi telah memberikan kontribusi besar pada bidang biomedis. Aplikasi seperti rekayasa jaringan, pengiriman obat, dan biosensor dikembangkan.
Nanoteknologi membantu dalam penyusunan DNA buatan dan studi tentang asam nukleat lainnya. Dalam sintesis material, teknologi ini telah membantu dalam mendesain molekul yang berbentuk baik. Teknik fabrikasi baru seperti nanolitografi, deposisi Lapisan Atom dikembangkan.
Keuntungan dan kerugian
Perkembangan bidang ini telah membantu dalam evolusi berbagai ilmu baru. Dengan menggunakan nanoteknologi, properti material dapat dimanipulasi sesuai dengan kebutuhan kita. Bahan dapat dibuat lebih tahan lama, stabil, lebih kuat, lebih ringan, lebih reaktif, konduktor listrik lebih baik, dll.
Kerugian yang melibatkan nanoteknologi mirip dengan yang biasanya terjadi dengan perkembangan teknologi baru. Pengaruh nanoteknologi pada kondisi lingkungan paling ditakuti. Dampak teknologi ini terhadap ekonomi global juga menjadi perhatian.
Penelitian masa depan di bidang ini melibatkan pengembangan nanorobotik dan aplikasinya dalam obat-obatan. Perangkat nanomanufaktur baru sedang diusulkan untuk aplikasi komersial di masa depan. Mesin nano sedang diusulkan yang akan membantu dalam pengembangan bahan nano dan ekosistem nano baru. Materi yang propertinya dapat dengan mudah dibalik dan dikendalikan secara eksternal sedang dikembangkan. Istilah baru seperti bioteknologi dan teknologi Femto telah diciptakan dengan teknologi ini. Apa dua pendekatan yang digunakan dalam pembuatan bahan nano?
