Nanotech. The Future Technology...

Technoholic...

Anda pasti setuju dengan pendapat "Semakin berkembangnya zaman, maka semakin berkembang pula teknologi". Teknologi memang merupakan salah satu indikator yang menjadi pembeda dari satu zaman dengan zaman yang lain, karena setiap zaman memiliki teknologinya sendiri. Sebagai contoh sederhana, pada zaman prasejarah, manusia purba menemukan api dari hasil gesekan antara dua buah batu atau ranting kering, sedangkan pada masa sekarang, api bisa diperoleh hanya dengan menekan pelatuk pada korek gas, menggesek korek fosfor, dan memutar switcher kompor elpiji. Hingga beberapa abad yang lalu, atau mungkin masih ada suku pedalaman yang menggunakan akar-akar pohon, kulit bambu, atau jerami yang dianyam hingga membentuk bahan penyusun rumah, sekarang kita bisa menikmati rumah yang nyaman, terbuat dari pondasi besi dan batu bata yang kokoh, serta dengan atap yang berfungsi secara maksimal. Semua itu bisa kita dapatkan karena kita mengetahui cara membuatnya.

Di abad ke-18 hingga sekarang, sudah banyak sekali hal-hal atau teknologi baru yang berhasil ditemukan, dan semua itu memang dirasa sangat membantu atau sangat diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Kita bisa berkomunikasi dengan orang lain yang terpisah oleh jarak secara lebih mudah dan cepat dengan menggunakan telepon atau internet. Padahal sebelum telepon dan internet ditemukan, kita masih menggunakan surat fisik yang diantarkan oleh burung merpati.

Teknologi sudah ada tepat di atas tangan kita, dan tidak akan berada jauh dari posisi kita. Eits, tunggu dulu! Kalau kita hidup 50 tahun yang lalu, mungkin teknologi tidak berada tepat di atas tangan kita. Bayangkan, saat itu, dimensi telepon masih sebesar bangku. CPU komputer juga masih sebesar lemari. Nah, yang sudah sampai kepada kita saat ini adalah pengembangan dari teknologi sebelumnya untuk mengatasi masalah yang muncul dari penerapan teknologi sebelumnya.

Tak puas dengan teknologi yang sudah ada, ilmuwan-ilmuwan di dunia terus mencoba untuk mengembangkan teknologi masa depan. Riset terus mereka lakukan, over and over. hingga saat ini mereka semua menyuarakan "Nanoteknologi sebagai Teknologi Masa Depan".

Nanoteknologi adalah teknologi yang mampu mengerjakan dengan ketepatan lebih kecil dari satu mikrometer (seperjuta meter). Pengertian yang terkandung dalam kata "nanoteknologi" yang berkembang saat ini lebih dari sekadar miniaturisasi dalam skala nanometer (sepermiliar meter), tetapi suatu istilah dari teknologi dengan aplikasi yang sangat luas melingkupi hampir di seluruh kehidupan manusia. Nanoteknologi dirasa sesuai untuk masa depan karena semua benda tersusun dari atom yang berukuran nano. Sifat benda sangat dipengaruhi oleh susunan atom penyusunnya. Jika struktur atom penyusun benda berubah/diubah, maka sifat yang dihasilkannya juga bisa berubah drastis. Contohnya, atom-atom penyusun grafit sama persis dengan atom-atom sejenis yang menyusun berlian, yang berbeda hanya susunan strukturnya saja. 

susunan atom penyusun grafit dan berlian (diamond)

Itu adalah gambaran ringkas tentang Nanoteknologi. Mungkin kalau dibahas lebih lanjut, akan panjang ceritanya, dan bukan wilayah GOESTECHNOLIFE untuk membahasnya karena keterbatasan ilmu. Hehe... Tetapi, mari kita oprek-oprek sedikit tentang aplikasi nanoteknologi di masa kini...

Sistem Komunikasi Serat Optik

Serat optik merupakan sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik halus yang ukurannya lebih kecil dari sehelai rambut. Diameternya kurang lebih 120 mikromemeter (ukurannya masih belum nano sih, tapi dikategorikan sebagai nanoteknologi). Serat optik dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain, dengan sumber cahaya berupa laser atau LED.  Cahaya yang ada di dalam serat optik tidak keluar, karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara, dan laser mempunyai spektrum yang sangat sempit.

serat optik

Di negara-negara maju, serat optik dipakai untuk sarana komunikasi, yakni untuk telepon, kabel modem, internet nirkabel, dan ADSL. Dengan membayar 5000 - 8000 yen/bulan, rumah tangga di jepang sudah bisa menikmati internet via serat optik hingga kecepatan 100Mbps. Pada dasarnya, sistem komunikasi serat optik terdiri dari tiga bagian: pemancar (transmitter), saluran komunikasi, dan penerima (receiver). Transmitter (yang terdiri dari dioda laser dan LED) berfungsi mengubah sinyal elektronik ke dalam bentuk gelombang cahaya dan memasukkannya ke dalam serat optik. Dibandingkan kabel tembaga, sebatang kabel serat optik memiliki bandwidth lebih banyak (sampai dengan 1 Terabit/detik atau 10¹² bit/detik), material loss yang rendah, tidak menghasilkan electromagnetik noise, dan juga tidak terpengaruhi oleh gelombang elektromagnetik dari luar (electromagnetic interference). Dilihat dari segi bandwidth, serat optik jelas jauh lebih unggul daripada kabel tembaga atau nirkabel/satelit. Penerima (photodetector) berfungsi mengubah sinyal cahaya kembali ke dalam bentuk elektronik. Alat-alat opto-elektronik yang dipakai dalam sistem serat optik sebagian besar terbuat daripada bahan semikonduktor, khususnya senyawa yang terbentuk dari unsur-unsur golongan III (seperti Ga) dan golongan V (seperti As). Senyawa-senyawa yang terbentuk dari elemen-elemen golongan III-V mempunyai bandgap langsung yang memudahkan transisi elektron dari band konduksi ke band valensi dengan menghasilkan photon pada prosesnya.

 

Nanoteknologi pada Baja

Teknologi nano yang diaplikasikan pada material baja ini adalah proses pengecilan butir kristal baja sampai level submikro. Percobaan di laboratorium berhasil memperkecil butir baja sampai 0.2 mikrometer (1/10 pangkat minus 6 meter) dan inilah butir terkecil yang ada di dunia. Tetapi, proses produksi di industri hanya mampu mengecilkan butir sampai 1 mikrometer dan ini merupakan terobosan besar, karena teknologi dan proses yang ada sekarang ini (dikenal dengan Thermomechanical Process (TMCP)) tidak mampu memperkecil butir dibawah 3~5mikrometer. Di bidang baja yang banyak digunakan sebagai material struktur, bangunan dan konstruksi, besar butir kristal mempunyai pengaruh sangat besar untuk sifat mekanika, baik kekuatan dan ketangguhannya. Pada umumnya, ketangguhan dan duktilitas logam akan menurun bila kekuatannya meningkat, tapi hal ini tidak berlaku untuk pengecilan butir kristal. Kekuatan dan ketangguhan akan meningkat bersamaan bila butir diperkecil.

Baja nano (nanosteel)

GOESTECHNOLIFE akan terus memantau perkembangan Nanoteknologi, dan akan terus mengupdate tentang masalah ini. Tunggu ya upatean selanjutnya!!!