Entri Populer

Sabtu, 08 Oktober 2011

Ilmuwan Penemu Nasib Alam Semesta Sabet Nobel Fisika

TEMPO Interaktif, Oslo - Tiga orang ilmuwan, Saul Perlmutter, Brian P., dan Adam G. Riess, berbagi Anugerah Nobel bidang fisika tahun 2011 atas penemuan alam semesta yang berkembang semakin cepat. Ketiganya meraih hadiah uang sebesar US$ 1,4 juta.

"Ilmuwan ini menemukan bahwa alam semesta berakhir beku seperti es," tulis komite Anugerah Nobel dalam siaran pers hari ini, Selasa 4 Oktober 2011.

Ketiga ilmuwan ini melakukan penelitian terpisah terhadap belasan ledakan bintang (supernova) di kedalaman langit. Pada 1998 mereka mengungkap hasil pengamatan yang dilakukan. Hasil tersebut mengejutkan dunia kosmologi karena semakin besar jarak alam semesta yang dilihat semakin cepat galaksi-galaksi menjauh.

Temuan ini merupakan lanjutan dari ilmuwan Edwin Hubble pada paruh pertama abad lalu yang menyebutkan alam semesta mengembang. Temuan tersebut masih menyisakan tanda tanya mengenai nasib alam semesta, apakah alam semesta akhirnya runtuh atau terus mengembang semakin cepat. "Anugerah ini membuat lutut saya gemetar," ujar salah seorang peraih Nobel bidang fisika, Brian P. Schmidt, dalam sesi wawancara dengan komite Nobel.

Lalu apakah yang menyebabkan alam semesta mengembang semakin cepat? Penelitian berikutnya menyebutkan energi gelap (dark energy) sebagai biang keladinya. Energi ini menguasai 70 persen materi di alam semesta. Energi gelap sudah ada dalam kertas coretan Albert Einstein saat mempelajari alam semesta. Ketika itu Einstein membuang faktor energi gelap dari persamaan. Belakangan Einstein menyebut penghapusan ini sebagai kesalahan terbesar yang pernah dilakukannya.

Kini setelah 13 tahun ditemukan pengembangan alam semesta yang semakin dipercepat akibat energi gelap mendapat posisi prestisius dalam perkembangan ilmu pengetahuan.

PENEMUAN TERBARU YANG MENGGEGERKAN TEORI FISIKA MODERN

Belum lama berselang, tepatnya tanggal 5 Juni yang lalu, suatu berita
besar iptek muncul dari sebuah konperensi fisika “Neutrino 98″ yang
berlangsung di Jepang. Neutrino, salah satu partikel dasar yang jauh lebih
kecil daripada elektron, ternyata memiliki massa, demikian laporan dari
suatu tim internasional yang tergabung dalam eksperimen
Super-Kamiokande. Tim ahli-ahli fisika yang terdiri dari kurang lebih 120 orang dari
berbagai negara termasuk AS, Jepang, Jerman, dan Polandia tersebut
melakukan penelitian terhadap data-data yang dikumpulkan selama setahun oleh
sebuah laboratorium penelitian neutrino bawah tanah di Jepang.

Jika laporan ini terbukti benar dan dapat dikonfirmasi kembali oleh tim
lainnya maka akan membawa dampak yang sangat luas terhadap beberapa
teori fisika, terutama pembahasan mengenai interaksi partikel dasar, teori
asal mula daripada alam semesta ini serta problema kehilangan massa
(missing mass problem) maupun teori neutrino matahari.

Neutrino, atau neutron kecil, adalah suatu nama yang diberikan oleh
fisikawan dan pemenang hadiah Nobel terkenal dari Jerman: Wolfgang Pauli.
Neutrino adalah partikel yang sangat menarik perhatian para fisikawan
karena kemisteriusannya. Neutrino juga merupakan salah satu bangunan
dasar daripada alam semesta yang bersama-sama dengan elektron, muon, dan
tau, termasuk dalam suatu kelas partikel yang disebut lepton. Lepton
bersama-sama dengan enam jenis partikel quark adalah pembentuk dasar semua
benda di alam semesta ini.

Ditemukan secara eksperimental pada tahun 1956 (dalam bentuk anti
partikel) oleh Fred Reines (pemenang Nobel fisika tahun 1995) dan Clyde
Cowan, neutrino terdiri dari 3 rasa (flavor), yakni: neutrino elektron,
neutrino mu dan neutrino tau. Neutrino tidak memiliki muatan listrik dan
selama ini dianggap tidak memiliki berat, namun neutrino memiliki
antipartikel yang disebut antineutrino. Partikel ini memiliki keunikan karena
sangat enggan untuk berinteraksi. Sebagai akibatnya, neutrino dengan
mudah dapat melewati apapun, termasuk bumi kita ini, dan amat sulit untuk
dideteksi.

Diperkirakan neutrino dalam jumlah banyak terlepas dari hasil reaksi
inti pada matahari kita dan karenanya diharapkan dapat dideteksi pada
laboratorium di bumi. Untuk mengurangi pengaruh distorsi dari sinar
kosmis, detektor neutrino perlu ditaruh di bawah tanah. Dengan mempergunakan
tangki air sebanyak 50 ribu ton dan dilengkapi dengan tabung foto
(photomultiplier tube) sebanyak 13 ribu buah, tim Kamiokande ini menemukan
bahwa neutrino dapat berosilasi atau berganti rasa. Karena bisa
berosilasi maka disimpulkan bahwa neutrino sebenarnya memiliki massa.

Penemuan ini sangat kontroversial karena teori fisika yang selama ini
kerap dipandang sebagai teori dasar interaksi partikel, yakni disebut
teori model standard, meramalkan bahwa neutrino sama sekali tidak
bermassa. Jika penemuan neutrino bermassa terbukti benar maka boleh jadi akan
membuat teori model standard tersebut harus dikoreksi.

Penemuan neutrino bermassa juga mengusik bidang fisika lainnya yakni
kosmologi. Penemuan ini diduga dapat menyelesaikan problem kehilangan
massa pada alam semesta kita ini (missing mass problem). Telah sejak lama
para ahli fisika selalu dihantui dengan pertanyaan: Mengapa terdapat
perbedaan teori dan pengamatan massa alam semesta? Jika berat daripada
bintang-bintang, planet-planet, beserta benda-benda alam lainnya
dijumlahkan semua maka hasilnya ternyata tetap lebih ringan daripada berat
keseluruhan alam semesta.

Para ahli fisika menganggap bahwa terdapat massa yang hilang atau tidak
kelihatan. Selama ini para ahli tersebut berteori bahwa ada partikel
unik yang menyebabkan selisih massa pada alam semesta. Namun teori
semacam ini memiliki kelemahan karena partikel unik yang diteorikan tersebut
belum pernah berhasil ditemukan.

Dari hasil penemuan tim Kamiokande ini dapat disimpulkan bahwa ternyata
partikel unik tersebut tidak lain daripada neutrino yang bermassa.

Menurut teori dentuman besar (Big Bang) alam semesta kita ini bermula
dari suatu titik panas luar biasa yang meledak dan terus berekspansi
hingga saat ini. Fisikawan Arno Penzias dan Robert Wilson (keduanya
kemudian memenangkan hadiah Nobel fisika tahun 1978) pada tahun 1965
menemukan sisa-sisa gelombang mikro peninggalan dentuman besar yang sekarang
telah mendingin hingga suhu sekitar 3 Kelvin. Namun salah satu hal yang
masih diperdebatkan adalah masalah ekspansi alam semesta itu sendiri.
Apakah hal ini akan terus menerus terjadi tanpa akhir? Penemuan neutrino
bermassa diharapkan akan bisa menjawab pertanyaan yang sulit ini.

Bayangkan suatu neutrino yang sama sekali tidak bermassa, seperti yang
diperkirakan selama ini. Gaya gravitasi tentu tidak akan berpengaruh
sama sekali pada partikel yang tidak memiliki berat. Namun apa yang
terjadi jika neutrino ternyata memiliki berat? Dalam jumlah yang amat sangat
banyak neutrino-neutrino ini tentu akan bisa mempengaruhi ekspansi alam
semesta. Tampaknya ada kemungkinan ekspansi alam semesta suatu saat
akan terhenti dan terjadi kontraksi atau penciutan kembali jika ternyata
neutrino memiliki massa.

Terakhir masih ada satu lagi problem fisika yang akan diusik oleh hasil
penemuan ini yaitu problem neutrino matahari, dimana terjadi selisih
jumlah perhitungan dan pengamatan neutrino yang dihasilkan oleh matahari
kita.

Untuk keabsahan penemuan ini tim internasional dari eksperimen super
Kamiokande dalam laporannya juga mengajak tim-tim saintis lainnya untuk
mengkonfirmasi penemuan mereka. Namun menurut pengalaman di masa lalu,
laporan osilasi neutrino dan neutrino bermassa selalu kontroversi dan
jarang bisa dikonfirmasi kembali.

Untuk sementara ini para ahli harus sabar menunggu karena eksperimen
semacam ini hanya bisa dilakukan oleh segelintir eksperimen saja di
seluruh dunia. Yang pasti jika hasil penemuan ini memang nantinya terbukti
benar maka jelas dampaknya akan sangat terasa pada beberapa teori fisika
modern.

Anti-Laser Sebuah Penemuan Baru Di Bidang FISIKA

Departemen Iptek BBC News, 17 Pebruari melaporkan bahwa ahli ahli fisika dunia telah berhasil menciptakan peralatan anti sinar laser yang pertama kali.
Peralatan anti laser tersebut dirancang bangun oleh tim dari Yale University, peralatan tersebut mampu menyerap berkas sinar laser secara keseluruhan/
Tetapi penemuan ini tidak dimaksudkan untuk tujuan senjata anti laser yang berkekuatan besar. Demikian pernyataan tim ilmuwan yang menemukan.

Maksud dan tujuan penelitian ini madalah untuk supercomputer generasi mendatang, yang menggantikan komponen computer dengan cahaya bukan dengan komponen elektronika.
Professor Douglas Stone dan anggota tim dari Yale University sepenuhnya telah mengembangkan teory tentang peranan zat yang mampu dijadikan bahan dasar laser.

• Sinar Laser Misterius

Berdasar rancangan sinar laser yang berkembang akhir akhir ini, yang dihasilkan oleh peralatan khusus yang tidak mengacu pada konsep laser tradisional, Professor Stone mengemukakan bahwa rancang bangun peralatan anti laser tersebut berdasarkan teory yang ada untuk membentuk sinar laser.

Teori yang diusungnya juga mampu merancang penguatan sinar (amplifying light) dalam proses pengumpulan sinar. Oleh karena itu dengan teori tersebut pula mereka merancang peralatan penyerap berkas sinar laser yang dihasilkan tersebut.

• Cara Yang Biasa untuk Membentuk Sinar Laser

1. Sinar yang dihasilkan dari pengumpulkan berkas sinar (A laser is a device that can produce a beam of coherent light )

2,Sinar ini dihasilkan karena effek lompatan energi atau lompatan electron. Karena electron mampu menghasilkan cahaya (The beam is produced using a quantum effect, whereby electrons can be made to emit light)

3.Sinar Laser dibentuk dari perlakuan electron dalam dengan tingkat energi medium, biasanya dengan energi tenaga listrik (That is achieved by stimulating electrons inside a gain medium, typically using an electric current).

4.Dengan menggunakan resonator berkas sinar dikuatkan untuk membentuk berkas sinar laser (Resonators are used to amplify the light produced to form the intense beam).

Peralatan yang dirancang oleh ilmuwan menghasilkan dua berkas sinar laser dengan frekuensi gelombang cahaya yang berbeda, Perbedaan ini disebabkan penggunaan silicon yang membentuk ruang optic. Silikon dan ruang optiknya tersebut akan menangkap berkas laser dan meluruhkan semua energinya.

Pada la[pran ilmiah yang dipublikasikan oleh “ the journal Science “ mereka berhasil mendemonstrasikan kemampuan anti-lasr yang mempu menyerap 99.4 per cent sinar laser. Untuk panjang gelombang tertentu.

• Kecepatan Cahaya.

Berbedanya panjang gelombang yang masuk mampu secara efektif mematikan atau mengaktifkan peralatan tersebut, sehingga kelebihan ini bisa digunakan untuk merancang saklar boptic. Demikian dilaporkan oleh Professor Stone pasa BBC News.
Merancang bangun pealatan yang dapat menyerap gelombang cahaya dalam kisaran yang luas adalah hal yang sederhana, tetapi merancang peralatan untuk panjang gelombang tertentu membutuhkan perhitungan optic, demikian lebih lanjut Professor Stone menuturkan.

Keuntungan besar dari ditemukan alat ini, adalah penggunaan silicon yang sebagian besar telah digunakan dalam computer. Energi yang dihasilkan laser salah satunya adalah energi panas, maka anti laser ini mampu untuk meredam energi panas ini.

Bocah 13 Tahun Asal Bandung Temukan Software Antivirus Baru


REPUBLIKA.CO.ID, BANDUNG – Kakak beradik, Arival (13) dan Taufik Aditya Utama (15) asal Bojongsoang Kabupaten Bandung menemukan antivirus yang kemudian diberinama “Artav” (Arival Taufik Anti Virus). “Anti virus ini kami temukan karena kebutuhan, komputer saya sering kena virus sehingga saya mencoba untuk menemukan antivirusnya dan berhasil,” kata Arival di Bandung, Kamis.
     Arival merupakan pelajar kelas 8 SMP Nageri 24 Kota Bandung sedangkan kakaknya merupakan pelajar kelas 1 SMA Negeri 25 Kota Bandung.
      AntiVirut Artav sendiri ditemukan oleh kakak beradik itu sekitar April 2010 lalu, dan hingga saat ini sudah banyak digunakan oleh para pengguna komputer. Ia sendiri melakukan sosialisasi pertamanya kepada teman-temannya untuk memprotek program game.
      “Awalnya saya jual prorgam Artav ke teman-teman seharga Rp5.000. Mereka senang bisa menangkal virus,” kata Arival.
      Ia mengakui, dirinya membuatkan program, sedangkan desainnya dibuatkan oleh kakaknya, Taufik. Penemuan antivirus itu sendiri diakui olehnya bukan kebetulan namun hasil kerja kerasnya selama mengutak atik komputer.
       Penemuan hebat pelajar tersebut akhirnya disambut oleh perusahaan operator seluler XL Axiata untuk kemudian memfasilitasi pendaftaran hak paten untuk temuan kedua pelajar jagoan komputer asal Bandung itu.
“Saya akan buatkan antivirus untuk program mobile. Artav ke depan akan dikembangkan untuk layanan berbayar dan bebas (free),” kata Arival yang pengagum pemilik Microsoft, Bill Gates itu.
        Ia mengaku senang karua antivirusnya akan difasilitasi untuk mendapat hak paten. Sehingga hal itu memacunya untuk terus mengembangkan antivirus lainnya, termasuk program-program yang bermanfaat lainnya.
         Uniknya, kedua bocah jenius itu tidak memiliki latar belakang pengetahuan IT dari keluarganya. Ayahnya merupakan pensiunan karyawan di perusahaan elektronika. Hebatnya lagi kedua kakak beradik itu lebih banyak merampungkan antivirus Artav itu di warung internet atau warnet.
       “Saya senang komputer dan internet, sehingga tahu persis terkait virus, Arival juga sama sehingga kami sering kerja sama dan saling melengkapi,” kata Taufik yang pelajar SMA 25 Kota Bandung itu.
        Sementara itu Vice President XL Axiata Central Region, Kencono Wibowo menyebutkan, pihaknya memfasilitasi agar antivirus yang ditemukan kedua bocah itu mendapatkan hak paten. “Kami apresiasi terhadap karya mereka, salah satunya memfasilitasi peralatan laptop dan memfasilitasi hak paten bagi penemuan mereka,” kata Kencono Wibowo menambahkan.

NASA Umumkan Penemuan Planet Alien

NASA Umumkan Penemuan Planet AlienBerita Terbaru, Setelah sebelumnya NASA menemukan sebuah planet alien atau ekstra surya terbaru hasil misi pesawat antariksa Kepler, akhirnya NASA mengumumkan penemuannya pada Rabu (2/2/2011), yang disebut exoplanet karena memiliki orbit bintang daripada matahari. Pengumuman dilakukan dalam sebuah briefing pada pukul 13.00 waktu setempat atau 3 Februari pukul 01.00 WIB. Dalam briefing tersebut hanya membahas mengenai temuan planet ekstra surya terbaru itu.


Pengumuman resmi di situs NASA mengungkapkan, “Data yang di-release akan memperbarui jumlah kandidat planet. Data berdasarkan observasi yang dilakukan antara tanggal 2 Mei – 17 Sepetember 2009.” Pertemuan akan mengikuti jadwal yang telah dirilis hari ini.
Hadir dalam pertemuan itu, pihak yang terkait misi Kepler. Diantaranya Douglas Hudgins dari Kepler Program Sceintist NASA, William Borucki dan Jack Lissauer yang menjadi investigator misi Kepler di Ames Research Center NASA serta Debra Fischer, professor astronomi dari Yale University. Seperti yang dikutip Tribunnews sebelumnya dari CNN, Selasa (11/1/2011), sebuah pesawat ulang-alik NASA berhasil mendeteksi sebuah planet berbatu-batu dan merupakan planet terkecil yang pernah ditemukan di luar sistem tata surya.
Planet yang disebut exoplanet, karena memiliki orbit bintang ketimbang matahari, disebut Kepler-10b. Memiliki ukuran 1,4 ukuran diameter bumi dan berhasil dikonformasi setelah data dikumpulkan selama delapan bulan. Planet bebatuan yang mirip bumi pertama kali ditemukan oleh Kepler.
“Seluruh kemampuan Kepler berhasil dikonvergensi menjadi sebuah bukti yang solida dari planet berbatu yang menggunakan orbit bintang ketimbang mengorbit di sistem tata surya,” demikian dikatakan Natalie Batalha, kepala sains dari dari misi NASA. Ukuran Kepler 10b dan juga komposisi berbatu lebih mirip bintang ketimbang planet bergas yang memiliki air dan sangat jauh dari bentuk bintang. Demikian keterangan disampaikan NASA. Meski demikian, NASA mengatakan jika model planet ini sangat kecil untuk disebut bintang karena ukurannya 20 kali lebih kecil ketimbang Mercury. Bintang Kepler -10b memiliki jarak 560 tahun perjalanan cahaya ke bumi.

Minggu, 01 Mei 2011

10 Teknologi Masa Depan yang Sedang Dikembangkan

Teknologi bergerak sedemikian cepatnya sehingga dalam waktu tidak lama lagi seluruh dunia akan berubah besar-besaran. Teknologi-teknologi baru yang sedang dikembangkan benar-benar revolusioner, hal-hal yang nyaris tidak pernah terbayangkan sebelumnya oleh para ilmuwan dan hanya ada dalam khayalan-khayalan manusia.

Di suatu hari nanti, manusia mungkin bisa hidup ratusan tahun tanpa mengenal penyakit, memiliki kecerdasan yang genius, dan pergi bertamasya ke luar angkasa.

Ini adalah beberapa teknologi revolusioner yang diperkirakan akan merubah seluruh dunia :
1. Mesin-mesin Cerdas Seukuran Atom, Nanoteknologi
2. Zaman Manusia-manusia Super, Rekayasa Genetika
3. Energi terdahsyat di Alam Semesta, Fusi Nuklir
4. Regenerasi Wolverine, Stem Cell
5. Komputer Kuantum
6. Baju Menghilang Harry Potter, Metamaterial
7. Space Elevator, Tangga Menuju Bintang-bintang
8. Scramjet
9. Hidup Ratusan Tahun, Resveratrol.
10. Penyatuan Manusia dan Mesin, Singularitas.

1. Mesin-mesin Cerdas Seukuran Atom, Nanoteknologi
“Coal and diamonds, sand and computer chips, cancer and healthy tissue: throughout history, variations in the arrangement of atoms have distinguished the cheap from the cherished, the diseased from the healthy. Arranged one way, atoms make up soil, air, and water. Arranged another, they make up ripe strawberries. Arranged one way, they make up homes and fresh air; arranged another, they make up ash and smoke”.
Eric Drexler, Engines of Creation
Nanoteknologi adalah segala teknologi masa depan yang memungkinan manusia memanipulasi partikel-partikel super kecil yang besarnya nyaris seukuran atom! Nanometer sendiri adalah ukuran 1/semilyar meter, atau nyaris ketebalan rambut dibelah 50.000. Itulah kedahsyatan teknologi nano.

Tujuannya adalah menciptakan material-material baru masa depan, bahkan mesin-mesin dan robot-robot seukuran partikel. Material-material itu akan bisa lebih kuat dari intan, super ringan, tahan panas dan dingin dengan skala yang ekstrim, mampu menghantarkan listrik lebih baik, lebih tahan lama, ramah lingkungan dan seterusnya.
Kemungkinan aplikasinya benar-benar dahsyat dan akan merubah seluruh dunia. Bayangkan bila kita bisa menciptakan berbagai material baru yang lebih keras dari intan, dan jauh lebih ringan dari baja. (Carbon nanotubes, sp2 bond). Kita bisa menciptakan kerangka super kuat untuk mobil, pesawat terbang, atau bangunan dan jembatan. Dengan bobotnya yang lebih ringan, semua mobil dan pesawat juga akan lebih hemat energi.
Kita bisa menciptakan baju anti kusut dan tahan noda. Kita juga bisa menciptakan robot berukuran bakteria, nanobots, dan memasukanya ke dalam tubuh manusia. Fungsinya bisa dari menyembuhkan penyakit, menghancurkan sel-sel kanker, bahkan memperkuat tubuh manusia (Feynman, ”Swallowing the Doctor”). Nanobots ataupun nanoparticles bahkan nantinya diperkirakan juga akan bisa kembali menutup lubang ozon.
Dengan komponen seukuran nano, kita bisa membuat supercomputer sebesar kotak korek api, dan media penyimpanan data yang menyimpan jutaan gigabyte informasi tentang umat manusia dan seluruh alam semesta, sebesar seujung kuku.
Bagaimana teknologi ini bisa dilakukan? Karena mikroskop super-canggih yang dapat melihat atom sudah ada sejak 1981, Scanning Tunneling Microscope (STM), dan Atomic Force Microscope (AFM, 1986).
2. Era Manusia-manusia Super, Rekayasa Genetika
“Human genetic engineering has the potential to change human beings' appearance, adaptability, intelligence, character, and behaviour. It may potentially be used in creating more dramatic changes in humans”.
Wikipedia Genetic Engineering.

Manusia telah berhasil memetakan gennya dalam proyek raksasa “The Human Genome Project”. Dengan data ini manusia mempunyai peta informasi untuk mengeksplorasi fungsi dan potensi dari tiap gen dalam tubuh manusia. Mulai dari gen yang menentukan bentuk fisik manusia, gen penyebab kanker, gen yang membentuk ingatan, gen yang menciptakan kecerdasan, bahkan gen khusus yang mengatur proses penuaan.

Ini nantinya akan memungkinkan dilakukannya rekayasa genetika untuk menciptakan manusia-manusia masa depan yang sangat unggul. Manusia dengan kesehatan sempurna, terbebas dari penyakit, berumur lebih dari 100 tahun dan mempunyai kecerdasan mendekati genius.

Bayangkan bila manusia menemukan gen spesial yang membuat Einstein menjadi genius. Lalu gen itu bisa ditransfer ke seluruh umat manusia. Atau keunggulan fisik David Beckham, atau bahkan kharisma John F. Kennedy.

Tapi rekayasa genetika tidak hanya untuk manusia, tapi juga bisa untuk tumbuhan dan hewan ternak. Rekayasa genetika bisa menciptakan padi dan gandum jenis baru dengan hasil panen yang berkali-kali lipat. Kita juga bisa menciptakan daging sapi yang lebih empuk dan gurih. Kita bahkan juga bisa menciptakan tanaman dan hewan konsumsi dengan nilai gizi yang unggul.
“What would fusion mean? Endless, cheap energy. Amazing Star Trek, space travel possibilities. Fame, fortune, and undoubtedly a Nobel or two for the lucky scientist”.

The Observer, Desember 2000

Matahari, setiap detiknya, mengeluarkan energi sebesar seluruh energi yang digunakan seluruh umat manusia sepanjang sejarahnya. Energi plasma hidrogen raksasa sebesar 380 Milyar-milyar Mega-Watt (380^26 MW), per detiknya. Inilah energi yang dikenal sebagai energi Fusi Nuklir (Nuclear Fusion), The power of the Sun. Dan para ilmuwan dunia sedang berusaha mendapatkannya.
Dan ini adalah energi yang membuat bintang-bintang raksasa di alam semesta terbakar selama milyaran tahun. Energi terdahsyat, di seluruh alam semesta.

Sebuah percobaan besar sedang dilakukan di kota kecil Cadarache di ujung selatan Perancis dalam sebuah proyek bernama ITER. Disini atom Deuterium dan Tritium dilebur dengan panas mencapai 150 juta derajat Celcius, nyaris 10 kali panas inti Matahari. Wadah peleburannya dilindungi oleh medan magnet Tokamak sehingga tidak meleleh.

Hebatnya adalah bahwa Deuterium bisa dihasilkan dari air laut biasa, dan Tritium dibentuk dari Lithium yang bisa didapat dari batu alam. Energi terdahsyat di seluruh alam semesta dari Air dan Batu alam.

Kalau para ilmuwan ini berhasil menciptakannya, maka seluruh dunia akan mempunyai sumber energi baru yang dahsyat menggantikan minyak bumi. Energi ini akan begitu besar dan efisien, tidak terbatas, sangat murah, serta ramah lingkungan.

(Note : penggunaan nanoteknologi dalam sel photovoltaic tenaga surya, nanocrystal, juga dikatakan memiliki potensi energi super besar yang mampu menggantikan minyak bumi).

4. Regenerasi Wolverine, Stem Cell
Bayangkan bila penyakit jantung dan diabetes bisa disembuhkan secara sempurna, orang lumpuh bisa berjalan, dan orang buta, bisa melihat kembali.

Anda pernah melihat seekor cecak, yang bisa menumbuhkan kembali ekornya yang putus dengan sempurna? Atau jika anda penggemar komik ”X-Men”, anda pasti tahu tokoh superhero bernama Wolverine. Saat tubuhnya tertusuk pisau atau tertembus peluru, dia dapat menyembuhkan lukanya dengan nyaris seketika. Ia dapat meregenerasi seluruh sel-sel tubuhnya dengan sempurna, secara instan.
Tapi itu cuma khayalan. Ada sejenis cacing bernama “planarian worm”, yang banyak hidup di laut maupun sungai, yang mampu menumbuhkan ulang bahkan nyaris seluruh tubuhnya.

Planaria, terutama spesies Schmidtea mediterranea, mampu meregenerasi utuh tubuhnya, bahkan bila tinggal sepotong kecil saja tubuhnya yang tersisa, sampai 1/300 bagian. Dan bila kepalanya dihilangkanpun, dia akan menumbuhkan kembali kepalanya dengan sempurna.

Bagaimana jika manusia bisa melakukan itu nantinya? Jika kita dapat secara langsung mengganti semua sel-sel tubuh kita yang rusak dengan sempurna dan tanpa cacat. Para ilmuwan telah nyaris mencapai keajaiban itu. Teknologi biologi molekular bernama Stem Cell, atau Sel Induk. Ini adalah sel paling dasar dari tubuh manusia, yang bisa berubah, atau dirubah, menjadi sel atau organ apapun di tubuh manusia.

Bila anda memiliki penyakit jantung, maka sel jantung itu bisa diganti dengan stem sel dan jantung anda akan berfungsi normal kembali. Bila anda mengalami kebutaan, sel retina anda bisa diganti dengan sel baru dari sel induk dan anda akan bisa melihat kembali.

Jika anda menderita penyakit yang berhubungan dengan fungsi otak seperti stroke, alzheimer atau parkinson, maka sel otak anda yang rusak, bahkan jaringan pusat otak cerebral cortex, bisa diganti dengan stem cell. Dan kalau anda menderita diabetes, maka stem cell akan menyelamatkan anda dengan meregenerasi sel pankreas penghasil hormon insulin.

Stem Cell benar-benar membawa revolusi besar dalam kesehatan umat manusia.

5. Komputer Kuantum
Bayangkan sebuah komputer masa depan, yang kecepatannya ribuan kali lebih cepat dari supercomputer tercepat sekarang. Ribuan kali lebih cepat dan efisien dari IBM ”Roadrunner” di Los Alamos yang kecepatannya mencapai 1.7 petaflops (1 petaflop = 10^15 operasi per detik).

Inilah kedahsyatan komputer kuantum. Komputer ini begitu dahsyat karena diciptakan memakai fenomena keajaiban dunia kuantum, Superposition dan Quantum Entanglement.
Dalam pemecahan kode misalnya (kriptografi), untuk memecahkan kode yang digitnya sampai 140, komputer biasa akan memerlukan waktu milyaran tahun untuk memecahkannya. Tapi dengan komputer kuantum, ini bisa dipecahkan hanya dalam waktu beberapa puluh menit saja.
Dengan komputer ini manusia juga akan bisa memprediksikan cuaca di bumi dan gejala-gejala alam lain yang sangat kompleks dengan sangat akurat berbulan-bulan sebelumnya, seperti gempa bumi dan tornado. Dan tentu saja ini akan makin merevolusikan lagi kecepatan pengembangan seluruh teknologi canggih yang ada sekarang.

6. Jubah Menghilang Harry Potter, Metamaterial
“The announcement last November of an "invisibility shield," created by David R. Smith of Duke University and colleagues, inevitably set the media buzzing with talk of H. G. Wells's invisible man and Star Trek's Romulans”.
MIT Technology Review

Hanya beberapa tahun yang lalu, seluruh ilmuwan ternama dunia masih yakin bahwa tidak ada satupun material di dunia ini yang bisa membuat manusia menghilang. Itu benar-benar tidak mungkin, karena itu melanggar semua hukum alam yang diketahui manusia. Tapi mereka semua salah..
Metamaterial, menjadi salahsatu bahan yang ramai dibicarakan. Bahan ini bisa membuat sesuatu, menjadi tidak terlihat. Sebuah baju yang menggunakan teknologi ini bisa membuat pemakainya ”menghilang”, seperti jubah ajaib dalam ”Harry Potter”.

Sebuah pesawat tempur dengan bahan metamaterial akan jadi tidak terlihat, bukan sekedar tidak terlihat radar seperti teknologi ”Stealth”, tapi benar-benar tidak terlihat mata seperti alat cloaking device dalam Star Trek.

Ini bisa dilakukan misalnya dengan menciptakan material artifisial yang mampu membelokkan radiasi elektromagnetik, demikian pula dengan cahaya, yang pada dasarnya adalah radiasi elektromagnetik. Bahannya bisa seperti timah dan plastik yang diatur dalam struktur pola tertentu.

Metamaterial akan membelokkan cahaya, mengelilingi obyek yang diselimutinya dan berkumpul kembali di ujungnya, seperti air sungai mengelilingi sebuah batu. Dalam penelitian terakhir di Perdue University mereka menggunakan jarum-jarum khusus yang akan membelokkan cahaya melampaui obyek yang diselubungi sementara obyek di belakangnya akan terlihat.

Material ini sedang diteliti di seluruh dunia termasuk di MIT, University of California Berkeley, Duke University, dan Caltech di LA.

7. Space Elevator, Tangga Menuju Bintang-bintang
Space elevator atau Tangga Luar angkasa adalah seperti lift yang sangat tinggi dari bumi menuju ke orbit bumi di luar angkasa, 35.000 kilometer tingginya. Dengan lift ini perjalanan ke orbit bumi akan menjadi lebih mudah, dan murah.
Banyak orang berharap, bahwa program ruang angkasa yang tadinya berhenti sampai di bulan karena sangat mahal, akan bisa dimulai lagi. Dan mungkin impian manusia untuk pergi ke Mars, akan terwujud.

Lift ini awalnya hanya berupa khayalan, tapi ternyata dengan ditemukannya sebuah teknologi baru, hal ini menjadi sangat memungkinkan diwujudkan. Teknologi itu adalah Carbon nanotube, material baru yang dikatakan lebih kuat dari intan dan lebih ringan dari baja.

Hal ini nantinya akan memungkinkan dimulainya era baru dalam penjelahajan ruang angkasa.

8. Memasuki Era Hiper-Sonik, Scramjet
Scramjet akan menjadi salahsatu revolusi terbesar dalam sejarah transportasi dunia. Pesawat tempur tercanggih di dunia sekarang, F/A-22 Raptor milik Amerika berkecepatan maksimal Mach 2, atau 2 kali kecepatan suara. Pesawat penumpang Scramjet, akan membawa anda terbang dengan kecepatan 10 kali kecepatan suara, Mach 10.
Penerbangan dari New York ke Tokyo yang sekarang ditempuh dalam waktu 18 jam yang panjang dan melelahkan, akan ditempuh Scramjet, hanya dalam 120 menit.

Scramjet tidak perlu memakai bahan bakar roket biasa yang mahal dan berat, bahan bakarnya menggunakan hidrogen cair yang dicampur penyedotan oksigen langsung dari atmosfer (air-breathing scramjet engine). Pembakaran hidrogen dan oksigen pada kecepatan supersonik inilah yang akan mengakselerasikan kecepatannya.

Ini akan membuat penerbangan dari satu tempat ke tempat lain di seluruh dunia menjadi super cepat.

9. Fountain Of Youth, Resveratrol
Mungkin, nantinya kita bisa menemukan sesuatu yang memungkinkan kita hidup ratusan tahun. Tapi para ilmuwan mungkin telah menemukannya, sesuatu yang dinamakan “Sirtuin”, Silent Information Regulator 2 (Sir2) proteins dan resveratrol, zat antioxidan yang ternyata banyak ditemukan dalam buah anggur merah (Jadi sering-seringlah makan buah anggur.)

Tapi para ilmuwan juga telah menciptakan sesuatu yang bahkan lebih kuat dari resveratrol yaitu sebuah obat dengan kode, SRT1720.
“SRT1720 is a thousand times more potent than resveratrol, meaning that it could be taken in smaller doses. A person would have to drink hundreds of glasses of wine to get the same health benefits from resveratrol. Resveratrol will pretty soon look like ancient technology,"
David Sinclair, a biologist at Harvard Medical School

10. Singularitas
Suatu hari nanti, akan datang suatu masa dimana melalui rekayasa genetika seluruh manusia akan mempunyai fisik dan kecerdasan yang nyaris sempurna.
Lalu dengan kemajuan teknologi komputer, komputer kuantum dan nanoteknologi memungkinkan manusia memasukkan Quantum Computer berukuran partikel ke dalam otaknya dan menggunakan partikel-partikel nano untuk makin memperkuat tubuhnya. Ini adalah hal yang dinamakan Singularitas. Penyatuan antara biologi manusia dengan teknologi.

Kitosan: Biomaterial Masa Depan Aplikasi Nanopartikel Kitosan untuk Daya Saing Industri

Nanoteknologi telah menjadi harapan umat manusia dalam menyelesaikan berbagai permasalahan teknologi yang dihadapi saat ini. Dengan nanoteknologi, material dapat didesain sedemikian rupa dalam orde nano, sehingga sifat-sifat yang belum dikenal dapat diakses. Aplikasi nanoteknologi akan membuat revolusi baru dalam dunia industri, dan diyakini bahwa pemenang persaingan global di masa yang akan datang adalah negara-negara yang dapat menguasai teknologi nano dan mengintegrasikan dalam seluruh aspek ilmu pengetahuan dan teknologi di negaranya. Untuk menguasai teknologi nano, kita bangsa Indonesia memerlukan kerjasama berbagai pihak dan mensinergikan berbagai potensi bangsa.

Kitosan adalah biopolymer alami dan dapat dirombak secara biologis. Kitosan dan turunannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan dalam bidang medis, pangan ataupun lingkungan.

Kitosan sudah dikenal luas sebagai bahan antibakteri yang lebih kuat dari asam laktat, antiparasitik, antasid, penghelat radikal bebas, pengemulsi, pengental, dan immobilisasi enzim. Kitosan juga digunakan sebagai bahan pengawet alami. Dengan nanoteknologi, fungsi kitosan menjadi lebih efektif dan efisien sehingga dapat menambah daya saing.


Sumber : Ristek.go.id

PERKEMBANGAN NANOTEKNOLOGI

Jepang dan AS merupakan dua negara terdepan dalam riset nanoteknologi. Berdasarkan data tahun 2002, pemerintah Jepang mengeluarkan dana riset US$1 miliar, sementara AS US$550 juta, dan Uni Eropa US$450 juta. Jepang memulai risetnya pada 1985. Untuk itu pemerintah Jepang, melalui Federasi Organisasi Ekonomi Jepang, Kaidanren, membentuk Expert Group on Nanotechnology sebagai motor penelitian nanoteknologi. AS mulai serius mengembangkan nanoteknologi di era Bill Clinton, yang tahun 2000 lalu mendirikan National Nanotechnology Initiative.
Selain badan pemerintahan, perusahaan swasta juga serius mengadakan riset pengembangan nanoteknologi. IBM, misalnya, melalui IBM Zurich Research Laboratory yang dipimpin oleh Petter Yettiger dan Gerd Binning, sedang mengembangkan instrumen penyimpan data sebesar jarum nano dengan teknik scanning tunneling microscope. Dengan teknologi ini, IBM mampu menyimpan 25 juta halaman buku dalam alat penyimpanan yang ukurannya hanya sebesar perangko (bandingkan dengan hard disk yang ada saat ini).
Prototipe alat penyimpan data ini akan dinamakan Millipede. Tak mau kalah, Intel Corporation pun mengembangkan prosesor yang memiliki kemampuan sepuluh kali lipat dibanding Pentium 4, yang rencananya dilepas ke pasar pada 2007. ]
4.Bagaimana dengan Indonesia? Kita juga tak kalah. Adalah PT Dirgantara Indonesia, bekerja sama dengan Pusat Teknologi Elektronika Dirgantara dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), merancang satelit nano yang dinamakan Indonesia nano satelit-1 (Inasat-1). Mochtar Riady dari Grup Lippo dan Prof. Yohanes Surya (pelopor Tim Olimpiade Fisika Indonesia) dan kawan-kasan juga telah mendirikan Center for Nanotechnology. Dengan ukuran lebih kecil, lebih kuat dan lebih efisien. Hal ini akan berdampak positif bagi perkembangan teknologi. Bahkan, kini sedang dikembangkan komputer quantum dengan nanoteknologi.
MANFAAT NANOTEKNOLOGI DALAM KEHIDUPAN MANUSIA
1 Bidang Kesehatan
Dalam bidang kesehatan, melalui nanoteknologi dapat diciptakan “mesin nano” yang disuntikan ke dalam tubuh guna memperbaiki jaringan atau organ tubuh yang rusak. Penderita hipertensi, misalnya, kini tak perlu lagi disuntik atau mengonsumsi obat, cukup hanya disemprot saja ke bagian tubuh tertentu. Nanoteknologi mencakup pengembangan teknologi dalam skala nanometer, biasanya 0,1 sampai 100 nm (satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter). Untuk industri logam, dapat diciptakan sebuah materi logam alternatif yang murah, ringan dan efisien, yang dapat menekan biaya produksi kendaraan, mesin dan lainnya. Nanoteknologi telah dapat merekayasa obat hingga dapat mencapai sasaran dengan dosis yang tepat, termasuk peluang untuk mengatasi penyakit-penyakit berat seperti tumor, kanker, HIV dan lain lain.
2. Bidang Industri
Aplikasi nanoteknologi dalam industri sangat luas. Dengan nanoteknologi, kita bisa membuat pesawat ruang angkasa dari bahan komposit yang sangat ringan tetapi memiliki kekuatan seperti baja. Kita juga bisa memproduksi mobil yang beratnya hanya 50 kilogram. Industri fashion pun tidak ketinggalan. Mantel hangat yang sangat tipis dan ringan bisa menjadi tren di masa mendatang dengan bantuan nanoteknologi.
Berbagai terobosan dapat dilakukan dengan nanoteknologi untuk menggantikan bahan baku industri yang kian langka. Jepang, misalnya, pada 1997 membuat proyek ultra baja untuk mengembangkan teknologi konservasi baja. Baja super ini dilaporkan memiliki kekuatan dua kali lipat dari baja biasa, sehingga pemakaiannya dapat lebih efisien. Hal ini dapat menjadi solusi bagi krisis baja yang melanda dunia beberapa bulan terakhir akibat melonjak tajamnya permintaan baja dari Cina.Diperkirakan tahun 2010, produk-produk industri dalam skala apa pun akan menggunakan material hasil rekayasa nanoteknologi. Tidak heran kalau Bill Clinton-saat menjabat Presiden AS-sejak 1993 telah menginstruksikan kepada National Science and Technology Council (NSTC) untuk meriset bidang nanoteknologi ini. (dapat dilihat di www.whitehouse.gov/WH/EOP/OSTP/ NSTC/).Perkembangan pesat ini akan mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu. Tidak hanya bidang rekayasa material seperti komposit, polimer, keramik, supermagnet, dan lain-lain. Bidang-bidang seperti biologi (terutama genetika dan biologi molekul lainnya), kimia bahan dan rekayasa akan turut maju pesat. Misalnya, manusia akan mengecat mobil dengan cat nanopartikel yang mampu memantulkan panas sehingga kendaraan tetap sejuk walau diparkir di panas terik matahari. Atau, kawat tembaga akan sangat jarang digunakan (terutama dalam hardware computer) karena digantikan dengan konduktor nanokarbon yang lebih tinggi konduktivitasnya.
3.Bidang Luar Angkasa
Nanoteknologi juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebat yang sangat ringan, tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja! Material hebat ini diberi nama Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C), seperti grafit dan berlian.
Kuat tetapi sangat ringan sehingga menara dapat dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuh/roboh karena beratnya sendiri. Hal berikut yang sangat dibutuhkan adalah sesuatu yang cukup berat yang mengorbit mengelilingi bumi. Asteroid dapat dimanfaatkan untuk tujuan ini! Asteroid ini berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit geostasioner yang sedang mengorbit itu. Tanpa beban penstabil (counterweight), kabel dan satelit bisa jatuh menimpa bumi karena tertarik gravitasi, walaupun bahan konstruksinya merupakan material yang sangat ringan. Asteroid ini nantinya dihubungkan dengan satelit menggunakan kabel yang sama. Asteroid ini dapat diarahkan supaya mengorbit pada ketinggian tertentu mengelilingi bumi dengan cara menembaknya dengan rudal. Tabrakan dengan rudal tersebut dapat menggeser posisi asteroid sehingga berada pada jangkauan gravitasi bumi. Dengan demikian asteroid akan terus mengorbit mengelilingi bumi pada ketinggian yang sama. Rencana konstruksi bangunan dan lintasan/kabelnya tampaknya sudah cukup baik. Lalu bagaimana dengan ‘lift’nya sendiri? Yang pasti bentuknya tidak sama dengan lift yang biasa kita lihat di gedung-gedung bertingkat. Lift ke luar angkasa ini berupa sebuah pesawat luar angkasa yang akan membawa penumpang dari bumi menuju satelit yang sedang mengorbit. Pesawat ini berbeda dengan pesawat luar angkasa yang saat ini digunakan para astronot untuk menjalankan misi-misi mereka.
4 Bidang Teknologi Tahan Gempa
Nanoteknologi jadikan beton kokoh dan tahan gempa. Konstruksi bangunan menjadi dua kali lebih kokoh, tahan gempa, kedap air laut dengan ditemukannya bahan konstruksi nanosilika, suatu jenis mineral yang melimpah ruah di Indonesia dan diolah melalui teknologi nano.Dengan mencampur beton dengan 10 persen bahan nano-silica, kekuatan bertambah menjadi dua kali lipatnya.
5 Bidang Teknologi Informasi
Dunia informatika dan komputer/elektronik bisa menikmati adanya kuantum yang mampu mengirimkan data dengan kecepatan sangat tinggi. Superkomputer di masa depan tersusun dari chip yang sangat kecil.

Menjelajah Dunia Nanoteknologi Dengan Perangkat SPM

Daya jangkau mata manusia diciptakan sangat terbatas untuk melihat berbagai macam benda di dunia ini. Keterbatasan ini menyebabkan manusia tidak mampu melihat jelas benda-benda pada skala mikroskopis. Pada tahun 1590, manusia mulai mengembangkan alat optik berupa mikroskop untuk melihat jelas benda pada skala mikrometer. Sehingga penelitian terkait benda atau material skala mikrometer mulai terbongkar.
 
Perkembangan alat optik untuk membongkar rahasia ilmu pengetahuan skala mikrometer bahkan nanometer mulai menjadi kajian menarik para ilmuwan. Pasalnya, kajian ini akan sangat bermanfaat bagi keberlangsungan hidup umat manusia. Para ilmuwan mampu mendeteksi virus dan bakteri sumber penyakit yang membahayakan kesehatan dan selanjutnya memungkinkan untuk menyebabkan kematian sehingga para ilmuwan mengkaji dan menemukan formula untuk mencegah dan menyembuhkan penyakit tersebut. Selain itu, kajian dunia super kecil ini mampu diaplikasikan ke bidang-bidang yang lain seperti material baru, pangan, energi, elektronik dan lain sebagainya.

Saat ini, kajian dunia super kecil ini telah menjadi isu global semua negara, mereka menyebutnya sebagai ilmu rekayasa pada skala nanometer (1 nanometer adalah 1 / satu milyar meter (10-9 m) yang disebut nanoteknologi. Menurut Prof. T. Kawai, Nanoteknologi adalah ilmu pengetahuan dan teknologi yang mengontrol zat, material dan sistem pada skala nanometer, sehingga menghasilkan fungsi baru yang belum pernah ada. juga dideinisikan sebagai ilmu pengetahuan dan teknologi untuk menyusun satu persatu atom atau molekul, sehingga tercipta dunia baru. (Nurul T.R., 2007. ”Nanoteknologi penentu daya saing bangsa”)

Dunia nanoteknologi adalah dunia baru rekayasa zat, material dan sistem pada skala super kecil. Untuk menjelajah duni ini diperlukan alat optik dengan teknologi super canggih dan super mahal. Perangkat scanning probe microscope (SPM) adalah salah satu teknologi itu. Miksoskop proba pemindai (SPM) merupakan salah satu teknik mutakhir dalam hal morfologi bagi penyelidikan sifat lokal permukaan benda-tegar dengan resolusi spasial yang sangat tinggi. Selama 10 tahun terakhir, SPM telah berbah dari teknik eksotik yang hanya dapat dijangkau oleh sejumlah terbatas kelompok riset, menajdi tersebar dan terkenal keberhasilannya sebagai alat bagi penyelidikan sifat-sifat permukaan. Saat ini, prakti setiap riset dalam bidang fisika permukaan dan teknologi film tipis telah menggunakan tekik SPM.

Scanning Tunnel Microscopy (STM) adalah anggota pertama dari keluarga mikroskop proba; alat ini diciptakan di tahun 1981 oleh ilmuwan Swiss, Gerd Binning dan Heinrich Rochrer). Dalam karyanya ditunjukkan bahwa alat ini sangat sederhana dan merupakan sarana lebih efektif bagi penyelidikan permukaan dengan resolusi spasial sampai tinggat atom. Teknik yang ditunjukkan telah diakui setelah dapat di-visual-kan struktur atom dari suatu permukaan material dan, khususnya permukaan rekonstruksi silikon. Di tahun 1986, G. Binning dan H. Rohrer telah menerima Hadiah Nobel dalam Fisika, karena STM yang mereka ciptakan.

Sesudah penemuan STM itu, dalam waktu singkat, telah diciptakan : Atomic Force Microscopy (AFM), Magnetic Force Microscopy (MFM), Electic Force Microscopy (EFM), Near-Field Optical Microscopy (NOM) dan banyak lagi piranti serupa lainnya. Sekarang ini mikoskopi proba menjadi bagian ilmu pengetahuan terpakai yang berkembang dengan pesat.

Sejarah Perkembangan Miksoskop proba pemindai (SPM)
1981 Mikroskop terowong pemindai. G. Binning, H. Rohrer. Resolusi atom pasa sampel konduktor
1982 Mikroskop optik medan- dekat pemindai. D. W. Pohl. Resolusi 50 nanometer dalam citra optik suatu permukaan.
1984 Mikroskop kapasitor pemindai. J. R. Matey, J. Blanc. Resolusi 500 nanometer dalam citra kapasitas terlaksana.
1985 Mikroskop termal pemindai. C. C. Williams, H. K. Wickramasinghe. Resolusi 50 nanometer dalam citra termal suatu permukaan.
1986 Mikroskop gaya atom. G. Binning, C. F. Quate, C. H. Gerber. Resolusi tingkat atom pada sampel non-konduktor ( dan konduktor).
1987 Mikroskop gaya magnet. Y. Martin, H. K. Wickramasinghe. Resolusi 100 nanometer di dalam citra magnet suatu permukaan.
Mikroskop pada gaya gesek. C. M. Mate, G. M. Clelland, S. Chiang. Citra gaya lateral pada skala inti.
Mikroskop gaya listrik. Y. Martin, D. W. Abraham, H. W. Wickramasinghe. Pendeteksian muatan satuan pada permukaan sampel.
Sprektoskopi STM terowong non-elastik. D. P. E. Smith, D. Kirk, C. F. Quare. Pencatatan spektrum fonon molekul dalam STM.
1988 Mikroskop berdasar emisi balistik elektron. W. J. Kaiser. Riset tentang barier Schottky dengan resolusi nanometer.
Mikroskop foto-emisi terbalik. J. H. Coombs, J. K. Gimzewski, B. Reihl, J.K. Saas, R. R. Schlittler. Pencatatan spektrum luminesensi pada skala nanometer.
1989 Mikroskop akustik medan-dekat. K. Takata, T. Hasegawa, S. Hosaka, S. Hosoki, T. Komoda. Pengukuran akustik frekuensi rendah dengan resolusi 10 nanometer.
1990 Mikroskop perekam perubahan potensial kimia. C. C. Williams, H. K. Wickramasinghe.
STM perekam foto-e.m.f. R. J. Hamers. K. Markert. Pencatatan distribusi foto-e.m.f. denga resolusi nanometer.
1991 Mikroskop proba pemindai berdasarkan pada metoda calvin. N. Nonnenmacher, M.P. O’Boyle, H. K. Wickramasinghe. Pengukuran potensial permukaan dengan resolusi 10 nanometer.
1994 Mikroskop optik medan-dekat non-apertur. F. Zenhausern, M.P. O’Boyle, H. K. Wickramasinghe. Mikroskop optik dengan resolusi 1 nanometer.

Sumber :
http://en.wikipedia.org/wiki/Microscope
http://nano.or.id/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=27&Itemid=46
V.L. Mironov. 2004. Fundamentals of The Scanning Probe Microscopy. The Russian Academy of Sciences Institute of Physics of Micostructure.

Penerapan Nanoteknologi pada Baja

Sumber: Berita Iptek Topik: Kimia   Tags: ,
Tren dan perhatian dunia terhadap teknologi nano sangat tinggi akhir-akhir ini. Begitu pula di riset dan industri bahan seperti besi dan baja. Riset dan pengembangan teknologi nano untuk material baja yang dilakukan oleh negara Jepang merupakan riset pertama kali di dunia. Riset ini dikenal dengan nama STX-21 yang dilakukan oleh National Institute for Materials Science (NIMS), dan Supermetal Project dikoordinir oleh New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). Untuk STX-21, proyek besar yang telah memasuki tahapan ke dua ini dimulai sejak tahun 1997 dan mempunyai target utama yaitu meningkatkan kekuatan bahan dan umur pakai dua kali lipat. Salah satu keberhasilannya adalah meningkatkan kekuatan baja level 400MPa menjadi 800MPa tanpa menambah unsur campuran logam selain elemen dasarnya. Kelebihan lain dari baja ini selain kekuatannya adalah mudahnya proses daur ulang dari material ini, karena tidak perlu mereduksi/menghilangkan unsur lain dari baja tersebut. 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.

Nanoteknologi

Dalam bukunya yang bejudul Engines of Creation, Eric Drexler berkhayal tentang sebuah masa depan dengan mesin-mesin yang lebih kecil dari sebutir debu yang membentuk apapun mulai dari kursi sampai dengan mesin roket, dibentuk dari atom demi atom oleh mesin tersebut, juga robot yang besarya hanya bisa dilihat dengan microskop yang dapat menyembuhkan sakit manusia, sel demi sel. Dia menyebutnya nano tecnology.
Enam belas tahun setelah buku tersebut diterbitkan, Sebuah Pakaian anti noda dan bola tenis tahan lama berhasil dibuat dengan Teknologi skala molekul yang populer dengan nama nanotechnology dan akan segera tersedia di pasaran.
Ada banyak lagi produk yang sedang dikembangkan dengan nanotechnology, namun untuk saat ini kebanyakan masih belum menguntungkan, karena masih dalam tahap Riset dan pengembangan, sehingga dibuthkan dana yang banyak untuk investasi, sementara penjualan belum berjalan, jadi masih merugikan.
Namun ada juga produk yang sudah dalam pengembangan atau sudah ada pasaran, seperti alat tangan yang dapat merasakan spora anthrax dan krim tangan yang dapat melindungi kita darinya.
Chip Komputer yang lebih cepat, lebih murah dan lebih dingin serta mampu menahan data meskipun power dimatikan.
Prof. Richard Smaley dari Universitas Rice, pemenang Nobel dibidang kimia mngatakan bahwa ini hanyalah permulaan dari apa yang dapat dilakukan oleh nanotechnology.
Nama nanotechnology diambil dari kata nanometer (nm) atau seper milyar meter, atau seper seratus ribu dari diameter rambut manusia. Dalam penggunaan umum, istilah tersebut mengacu pada larik dari mesin atau material baru yang mempunyai bagian kunci lebih kecil dari 100nm, dan juga untuk lat-alat baru, seperti Veeco Instruments' mikrokop skala atom dan nanometrics' alat inspeksi untuk pembuatan semiconductor, yang memungkinkan partikel yang sangat kecil dapat diobservasi dan dimanipulasi. Ini seperti dunia misteri dimana hukum fisika klasik akan menghasilkan seperti mekanika kuantum, dimana tenaga ikatan antar atom mengambil alih gaya gravitasi yang mengatur dunia besar.
Para ilmuwan telah berhasil memindahkan tahap eksplorasi menuju eksploitasi, sehingga diperkirakan akan ada banyak pemintaan pasar akan produk nanotechnology sampai trilyunan dollar pada 2015. Pemerintah Amrik bahkan sudah mengajukan 710 juta dollar untuk riset nanotech tahun 2003, meningkat 17 persen dari tahun sebelumnya, untuk pengembangan produk dari alat penyaring air sampai dengan seragam tentara yang dibuat dengan material pintar yang dapat melindungi dari perang kuman.
Demikian juga di Eropa dan Asia, sudah menginvestasikan dana 2 juta dollar untuk riset nanotech, beberapa investor seperti SAMSUNG, INTEL, DUPONT dll juga sudah secara tidak langsung mendanai riset pengembangan nanotech, meskipun masih banyak investor yang masih menunggu perkembangan.
Ahli Fisika Harris Goldberg yang mendirikan perusahaan InMat di New Jersey, secara rutin mengirimkan 55 galon cairan ramah lingkungan dalam yang mengandung lapisan tanah liat dengan ketebalan 1nm. Jika material ini digunakan untuk melapisi bagian dalam dari bola tenis, maka ia dapat memerangkap/menahan (trap) udara di dalam bola jauh lebih efektif daripada karet biasa, dan juga memperpanjang umur bola sampai berkai lipat. Bola tenis ini bahkan sudah ijual di US dan menjadi bola resmi piala DAVIS.
Pendapatan InMat akan mencapai 250ribu Dollar tahun 2002 dan Goldberg berecana melipat gandakan sampai dengan dua kali lipatnya tahun berikutnya terutama pada bisnis bola tennis.
Dia juga sedang meyakinkan perusahaan Ban untuk melapisi Ban nya dengan technologi nano-nya sehingga akan menghasilkan Ban yang dapat digunakan dengan nyaman dan lebih aman,lebih ringan dan menaikkan efisiensi bahan bakar mobil dari pada memakai karet konvensional (butyl rubber) yang sekarang digunakan. US Army juga sudah memesan sarung tangan yang dapat melindungi tentara dari bahan kimia.
Nanotex sebuah pabrik textil, di Greensboro, Noth Carolina sedang mengembangkan pakaian aktif yang dapat menghamburkan dan mengeringkan keringat. Dan tahun depannya akan meluncurkan produk kaos kaki, T-Shirt dan pakaian dalam yang bisa menyerap bau badan.
Rod MacGregor yang mejalankan NanoMuscle, perusahaan di California, yang membuat material alat yang bisa digunakan untuk bermacam mainan seperti boneka, alat ini dapat meberi bermacam ekspresi wajah pada boneka, karena alloy nitinol pada alat dapat membentuk bentuk yang berbeda-beda mengikuti fluktuasi suhu. Arus listrik akan menyebabkan serat nitinol pada alat memendek.mengikuti kontraksi dari alat seperti otot pada manusia.
Greg schergel dengan perusahannya yang bernama Nantero, sedang berusaha membut sebuah komputer yang tidak perlu lagi di booting ulang karenamenggunakan "Non Volatil Random Acces Memory (NRAM) yang bisa mengingat atau memertahankan data " bagaimana menjalankan progam" meskipun power sudah dimatikan.
Teknologinya menggunakan larik 2nm untai atom karbon, yang disebut nanotubes yang dapat melewatkan elektron lebih cepat dari pada tembaga, dan 100 kali lebih kuat, seperti besi pada berat yang sama. Sepasang nanotubes dapat menyimpan data dengan menguncinya bersama-sama ketika arus melaluinya, dan tetep menahannya walaupun power sudah dimatikan dan kembali dihidupkan, sampai ada arus pencounter dikirimkan.
Dikatakan bahwa dalam tiga tahun ke depan sudah akan bisa dipasarkan NRAM yang bisa menyimpan 10 kali lebih banyak, lebih cepat dan lebih dingin (tidak cepat panas) dari pada memori dari silicon.
Nanotubes ini mempunyai masa depan yang cerah, kini berbagai laboratorium riset sedang menelitinya, periset Hewlett Packard diberitakan mengumumkan pembuatan rangkain dengan skala molekul yang lebih murah, dan menggunakan lebih sedikit konsumsi power dari pada chip silikon yang sekarag umum digunakan.
Kesehatan
Pada bidang kesehatan, sebuah perusahaan bioteknologi sedang berusaha mengembangkan Fullerenes atau buckyball, sebuah benda berstruktur molekul dengan 60 atom karbon yang diharapkan suatu saat dapat mematkan virus HIV ataupun kanker. Periset yang lain sedang berusaha membuat alat berukuran nano sehingga dapat masuk ke dalm struktur sel penyakit dan menghentikan perkembangannya. Dr. James Baker, kepala Center of Biologic nanotechnology, Universitas michigan sedang berusaha mengembangkan molekul berskala nano yang disebut dendrimer dengan target sel kanker. Dia mengatakan kalau nanoteknologi telah memberi kesempatan membuat suatu alat yang bisa digunakan untuk mendiagnosa dan menangani penyakit termasuk kemampuan untuk mengeliminasi sel sebelum berkembang menjadi kanker.
Bersama rekanya Dr. Baker yang mendirikan NanoBio yang mendapat dana dari PENTAGON untuk mengembangkan krim yang apat memasuki dan membunuh mikroba penginfeksi dan semua jamur dari spora anthrax sampai virus flu. Versi militernya yang disebut NanoDefend, berbentuk cairan didesain untuk men-dekontaminasi pakaian dan permukaan yang mempunyai kontak dengan antrhax, ebola atau smallpox.
Sebuah perusahaan Farmasi berusaha membuat besar obat yang ada bisa diserap semaksimal mungkin oleh tubuh dengan membuatnya dalam ukuran yang secara maksimal dapat diserap oleh tubuh sehingga dapat bekerja lebih cepat dan efisien.
bahan bakar bersih lingkungan
Sebagai bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar dari fosil, orang lebih suka beralih ke bahan bakar hidrogen, yag bersih lingkungan, tapi meskipun melimpah di udara, hidrogen tidak banyak tersedia dalam bentuk yang bisa digunakan, juga mesin yang mengunakan hidrogen masih sangat langka, karena itu para periset Tokyo institue of Technology sedang berusaha mengembangkan cara untuk meng "crack" hidrogen, menggunakan saringan dari serat karbon tipis yang dicampuri dengan molekul senyawa nikel.
Saringan/Filter tersebut akan akan dapat membuat gas alam menjadi karbon dan hidrogen yang cukup murni untuk bisa digunakan sebagai bahan bakar.
Kesulitannya adalah pada harga dan suplai dari partikel platina sebagai katalisator dari proses. Platina tidak bisa digunakan secara efisien, karena besar partikel yang sekitar 10 nm dan kecenderungannya utuk menggumpal. Juga bila 10 persen mobil duniamenggunakan bahan bakar ini, maka pasokan platina tidak akan mencukupi. Sebuah perusahan milik headwater, Hydrocarbon Tehnology yang berbasis di Draper, Utah, memberitakan kalau mereka sudah menemukan cara membuat platina berskala nano yang tidak akan menggumpal dan memperlambat proses seperti platina biasa, sehingga diharapkan dapat membuat pembakaran stabil, efisien dan memperluas suplai platina.
Pemerintah RRC juga sudah menginvestasikan uangnya untuk membuat Pabrik coal-liqeufaction (pencairan batubara) yang menggunakan teknologi berbasis katalis berskala nano, yang akan dapat memperbaiki efisiensi pengubahan batubara dan mengurangi biaya.
Jika batubara ini dapat benar-benar diubah menjadi bahan bakar cair, maka negara-negara yang kaya batubara seperti RRC, USA dan Jerman dapat mengurangi ketergantungannya pada impor minyak. Pada waktu yang bersamaan, polusi hujan asam dapat dikurangi, karena batubar cair akan mengurangi penggunaan sulfur yang berbahaya.
Toyota, menggunakan teknologi nano utuk hal lain, sejak tahun 1980, mereka sudah berusaha mengembangkan material nanokomposit yang ringan, demikian juga General motor, meraka dikabarkan akan segera mengeluarkan nanokomposit dari laboratoium untuk diproduksi menjadi material kendaraan., meraka menggunakan advanced plastic pada bagian asists 2002 GMC safari dan Chevrolet astro van. Material baru tersebut lebih keras, lebih ringan dan lebih tidak rapuh pada suhu dingin, perbaikannya ada pada kekuatan/strenght dan pengurangan berat, sehingga dapat menghasikan penghematan bahan bakar, direncanakan selanjutnya GM akanmenggunakan material nanokomposit untuk membuat interior mobil dan bumper, dan pada akhirnya pada bagian struktur dari load-bearing seperi rangka mobil.
Sumber : MIPA UGM 

Berita Nano Teknologi Di Indonesia

Nanokomposit

Digunakan pada plastik, dipelopori oleh pabrik mobil General Motor dan Toyota. Plastik akan lebih tahan gores, ringan-kuat, sehingga mengurangi beban mobil dan mengurangi biaya bahan bakar, umur pemakaian lebih panjang. Toyota telah mempergunakan sejak 2001 untuk bumper, dapat mengurangi berat hingga 60% dan dua kali lebih tahan benturan dan gores. Industri transportasi akan dapat menarik keuntungan dari penggunaan nanokomposit ini. Nanoclay dapat meningkatkan ketahanan akan permeabilitas sehingga bagus untuk penggunaan pengemas makanan dan minuman. Selain itu nanoclay juga dapat dipergunakan untuk mengurangi kemudahan plastik untuk terbakar. Nanoclay dilapisi dengan butyl rubber membuat bola tennis lebih memantul dan tahan lama.

Nanokristal

Logam nanokristal mempunyai kekuatan mekanik lebih tinggi, lebih tahan gores, sehingga dapat digunakan sebagai ‘bearing’ atau alat lain seperti komponen kompoter, sensor dan lainnya. Kekerasan logam meningkat dua hingga tiga kali lipat. Nano kristal juga dapat mengabsorb dan memancarkan cahaya dengan berbeda warna (Quantum DotTM). Nanosilver telah dipasarkan, dapat dimasukkan kedalam polimer, tekstil, dapat membunuh bakteri dalam waktu 30 menit. Nano kristal dapat mengabsorb cahaya matahari lebih bagus sehingga dapat dipergunakan untuk alat potovoltaik.


Nanopartkel

Dipergunakan pencegah kotor pada pakaian dimana pada permukaan direkatkan bulu-bulu dengan ukuran nano sehingga mirip permukaan daun talas. Polimer ukuran nano mulai dari 10 nm hingga 100 nm dipergunakan untuk cat tembok luar, perekat, pelapis kertas, pelapis kain, juga kosmetik sebagau penahan sinar UV. Penahan cahaya matahari juga merupakan contoh penggunaan nanopartikel. Karena ukuran yang kecil sehingga mudah didespersikan dan mengabsurb sinar UV. Penggunaan penahan cahaya ini sangat luas di Australia hingga menguasai pasar 60%. Nanopartikel alumunium dipergunakan untuk campuran propelan (bahan bakar) dapat mempercepat pembakaran hingga dua kali lipat. Nano tembaga dicampurkan minyak pelumas untuk mencegah keausan mesin. Nano kalsium dan posfat komposit dipergunakan sebagai tulang sintetis sebagai penggan tulang manusia.


Bahan nanostruktur

Nanodyne membuat logam paduan dengan sintering komposit bubuk dari Tunsten-karbida-kobalt yang mempunyai ukuran partikel 15 nm. Diperoleh bahan mempunyai kekerasan sama dengan intan dan dipergunakan untuk alat pemotong, bor, bahan mesin jet, bahan tahan peluru. Kodak memproduksi OLED (‘organic light emitting diode’) layar berwarna sehingga memungkinkan diperolehnya layar yang lebih tipis, lentur, kurang konsumsi enerji untuk layar komputer, telepon genggam, televisi dan alinnya. OLED diharapkan dapat menggantikan Tabung TV, LCD (liquid crystal display).


Nanotubes

Mirip dengan serat mempunyai diameter beberapa nanometer, sangat kuat, bersifat kondukto, dapaty pejal atau beronggar. Carbon nano tube berdasarkan emisi elektron dapat dipergunakan pula untuk layar monitor monokrom. Dari BBC News dilaporkan: riset sedang dikembangkan nanotube dengan lebar separuh molekul DNA dipergunakan untuk menyalurkan cahaya ‘near-infra red’ dari laser ke sel kanker. Kemudian jaringan kangker dipanaskan dengan cahaya tersebut hingga 70 oC dalam waktu 2 menit dan sel menjadi rusak. Jika berhasil cara ini akan menggantikan penggunaan kemoterapi yang merontokan rambut.


Nanokatalis

Katalis skala nano berbasis gel dapat dipergunakan untuk mencairkan batu bara yang kemudian dijadikan minyak disel, bensin. Cara ini disukai karena dapat mengurangi kadar belerang pada penggunaan batubara. Ukuran nano mempunyai permukaan yang sangat luas. Sehingga sangat efektif, murah untuk dipakai sebagai katalis konverter pada mobil.


Nanofilter

Serat alumina ukuran nano dapat dipakai untuk menyaring partikel ukuran sangat kecil, 99,9999% virus dengan kecepatan aliran beberapa ratus kali lebih besar dibanding membran ultra filtrasi. Sehingga air minum tidak memerlukan sterilalisasi lagi.

Sumber : (www.nanotech-now.com- Current Uses)

Indonesia


Beberapa industri telah mempergunakan bahan nano partikel atau berusaha untuk memproduksinya. Ukuran partikel pada umumnya masih sekitar 300 nm. Karbon black telah lama dipergunakan oleh industri karet atau ban. Titanium oksida dengan ukuran yang sama untuk industri kertas, cat tembok, pipa plastik. Kalsium karbonat, silika dipergunakan untuk filer tinta, dan industri plastik.


Produk nanosilver (perak) dengan ukuran yang lebih kecil antara 10-100 nm, telah masuk di Indonesia sebagai produk anti mikroba Produk telah beredar dalam bentuk cat tembok luar, wadah makanan plastik, sikat gigi, plester, dan baju dalam.


Riset telah dilakukan sendiri-sendiri di universitas dan lembaga riset negara lebih awal. Seminar tetntang nanoteknologi juga telah diadakana diberbagai tempat. Web site masyarakat naono teknologi di Indonesia dapat di klik di www.nano.lipi.go.id. Mulai dari tahun 2005 pemerintah melalui Kementerian Negara Riset dan Teknologi memberikan bantuan dana untuk riset bidang nano teknologi


Aktifitas Nanoteknologi di berbagai lembaga:

FT UI akan mengembangkan alat sensor nano, melakukan studi nano komposit magnit dan bahan struktur nano. Bersama dengan P2F LIPI membuat disain planetary ball mill untuk membuat bahan nano partikel.


ITB, Dep Fisika mempunyai potensi untuk membuat lapisan nano pada bahan magnit dalam bentuk Quantum Dot partikel nano silika. Dep Fisika Teknik mengembangkan pembuatan nano silika dengan metoda sol-gel.


UGM, Dep Kimia mempunyai potensi membuat bahan katalis nano.
UPH Universitas Pelita Hrapan,di Karawaci, Tangerang, mempunyai pusat penelitian nanoteknologi dan bioteknologi.

LIPI, P2F membuat baja partikel nano dengan metoda ‘mechanical alloying’, juga mampu membuat bahan silika nano partikel untuk bahan bangunan dan mempersiapkan lapisan tipis dengan ‘sputtering’. PPET sedang mendisain sensor seperti LED, CO2, biosensor untuk mengontrol gula dalam darah.


BATAN, P2TBDU mengembangkan teknologi pelapisan grafit pada struktur untuk menjadi pelumas padat. P3IB sedang mengembangkan bahan fero magnetik untuk agen kontras MRI, dan nanokomposit NdFeB. P3TIR sedang membuat bio-material hydroxyapatite (HAp) sebagai bahan biokompatibel untuk mengganti bahan gigi dan tulang manusia.


BPPT, P3TM mengembangkan nano komposit, keramik, dan bahan biokompatibel. STP mengembangkan nano komposit berbasis tanah liat dengan polimer.


Beberapa industri mengembangkan bahan ukuran nano untuk silika dan kalsium karbonat.

Pada tahun anggaran 2005 KMNRT mempunyai progran dukungan non-insentive dibidang nano teknologi. Program ini ditawarkan nano teknologi pada kelompok peneliti Indonesia untuk mengajukan usulan penelitian. Pada tahun anggaran 2006 pemerintah menyediakan dana dengan lebih dari 750 juta.. Lima topik judul penelitian disetujui untuk mendapatkan dana setelah dilakukan seleksi dari 35 pengusul. Kelompok peneliti yang diterima untuk mendapatkan dana adalah Fisika LIPI dengan topik Pengembangan Prototipe Alat Pembuatan Nano Partikel, Elektronika LIPI dengan topik Pengembangan Penyusunan Prototipe Alat Mikro, BATAN dan ITS dengan topik Pengembangan Bahan ‘Coating’, UGM dengan topik Penyusunan Prototipe Bahan –Bio/Kompatibel Biomaterial, BPPT dan UI dengan topik Penyusunan Prototipe Komposit/Polimer/Katalis.


Pada saat ini produk yang sudah ada dipasaran hingga saat ini adalah: nano silver, carbon black (300 nm), silika (300 nm), TiO2 (300 nm), Nanotube, Nanoclay dan mungkin segera produk lainnya.

Sumber :
Johan Nasiri, 06-06-06
http://www.sentrapolimer.com/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=50
6 September 2009

Keajaiban fisika dan nanoteknologi yang fantastis

Posted on Oktober 23, 2010 by andreasnoveosted on Oktober 23, 2

Keajaiban fisika dan nanoteknologi yang fantastis membuat impian naik lift ke Bulan, jadi nyata. Kalaupun tidak mencapai bulan, setidaknya lift itu bisa membawa kita menuju satelit yang mengorbit mengelilingi Bumi pada jarak yang lebih dekat dibanding orbit bulan.
Kini dapat dibangun dengan sangat mudah di dunia nanoteknologi menggunakan konsep fisika yang sangat sederhana.

Apa yang dibutuhkan untuk membuat lift ini? Satu hal yang pasti: bahan yang sangat kuat dan sangat panjang semacam kabel raksasa yang bisa menjulur dari bumi ke satelit yang sedang mengorbit itu. Itu lho, yang seperti di cerita dongeng Jack and the Bean Stalk. Tetapi kita tentunya tidak mau seperti Jack yang harus memanjat setinggi itu sampai mencapai negeri khayangan. Kita ingin meluncur ke luar angkasa di dalam sebuah ‘lift’ yang nyaman dan mampu membawa kita ke angkasa dalam sekejap. Hmm? rasanya jalan-jalan ke luar angkasa bisa menjadi agenda mingguan! Pasti seru menjelajahi jagad raya ini! Siapa sih yang bisa menyediakan keajaiban ini? Siapa lagi kalau bukan ilmuwan-ilmuwan pintar dari National Aeronautics and Space Administration (NASA) yang tersohor itu.

Menara setinggi 50 km

Apa rencana NASA dalam mewujudkan impian ini? Pertama-tama, kita tentunya membutuhkan sebuah menara yang sangat tinggi yang bisa dijadikan ‘stasiun’ keberangkatan ke angkasa. Menara ini harus lebih tinggi dari menara tertinggi yang ada di bumi saat ini. Menara ini harus mencapai ketinggian 50 km! Padahal bangunan tertinggi yang ada saat ini hanya sekitar 0,5 km. Pasti susah sekali membangun struktur yang setinggi itu! Kenapa harus setinggi itu? Ketinggian ini ternyata dibutuhkan untuk ‘menancapkan’ ujung kabel panjang yang menghubungkan bumi dengan satelit di luar angkasa. Menara yang sangat tinggi dan kabel yang sangat panjang ini dapat dibuat dengan teknologi yang sudah ada saat ini. Kenapa selama ini tidak pernah ada yang membuat menara setinggi itu jika memang manusia sudah mampu untuk membangunnya? Jawabnya sederhana saja! Biaya konstruksi bangunan setinggi itu sangat mahal. Lagipula, selama ini belum ada kebutuhan mendesak akan bangunan setinggi ini. Lalu bagaimana cara NASA mengakali biaya pembangunan proyek yang luar biasa ini? Dengan bantuan Nanoteknologi!

Nanoteknologi merupakan teknologi yang mengutak-atik material dalam ukuran nanometer (1 nanometer = seper satu miliar meter). Dengan demikian, nanoteknologi merupakan teknologi yang sangat presisi. Teknologi yang menakjubkan ini dapat membantu cita-cita NASA untuk menekan biaya pembangunan menara super tinggi dan kabel super panjang tadi. Mengapa bisa lebih murah dengan nanoteknologi? Karena melalui bantuan nanoteknologi para ilmuwan bisa mengatur susunan atom-atom yang digunakan sesuai kemauan mereka. Mereka bahkan bisa diprogram untuk melakukan self-assembly. Ini berarti, proses pembangunan kabel yang luar biasa panjang itu dapat berlangsung secara otomatis! Tenaga kerja manusia yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proyek ini dapat dikurangi. Proses pembangunannya pun bisa dipercepat.

Nanoteknologi juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebat yang sangat ringan, tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja! Material hebat ini diberi nama Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C), seperti grafit dan berlian. Kuat tetapi sangat ringan sehingga menara dapat dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuh/roboh karena beratnya sendiri.

Hal berikut yang sangat dibutuhkan adalah sesuatu yang cukup berat yang mengorbit mengelilingi bumi. Asteroid dapat dimanfaatkan untuk tujuan ini! Asteroid ini berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit geostasioner yang sedang mengorbit itu (Gambar 1). Tanpa beban penstabil (counterweight), kabel dan satelit bisa jatuh menimpa bumi karena tertarik gravitasi, walaupun bahan konstruksinya merupakan material yang sangat ringan. Asteroid ini nantinya dihubungkan dengan satelit menggunakan kabel yang sama. Asteroid ini dapat diarahkan supaya mengorbit pada ketinggian tertentu mengelilingi bumi dengan cara menembaknya dengan rudal. Tabrakan dengan rudal tersebut dapat menggeser posisi asteroid sehingga berada pada jangkauan gravitasi bumi. Dengan demikian asteroid akan terus mengorbit mengelilingi bumi pada ketinggian yang sama.
Bisa lihat pemandangan

OK, rencana konstruksi bangunan dan lintasan/kabelnya tampaknya sudah cukup baik. Lalu bagaimana dengan ‘lift’nya sendiri? Yang pasti bentuknya tidak sama dengan lift yang biasa kita lihat di gedung-gedung bertingkat. Lift ke luar angkasa ini berupa sebuah pesawat luar angkasa yang akan membawa penumpang dari bumi menuju satelit yang sedang mengorbit. Pesawat ini berbeda dengan pesawat luar angkasa yang saat ini digunakan para astronot untuk menjalankan misi-misi mereka.

Pesawat luar angkasa yang mereka gunakan harus diluncurkan menggunakan roket yang bisa melemparkan pesawat sampai ke luar atmosfer bumi. Pesawat yang akan menjadi lift kita nanti tidak membutuhkan roket semacam itu. Pesawat modern ini memanfaatkan konsep magnetic levitation (maglev). Teknologi maglev saat ini digunakan untuk kereta api (Maglev Trains) yang melayang (tidak menyentuh permukaan rel kereta) setinggi 5-10 cm di atas rel kereta. Kereta maglev bisa melayang di atas rel karena ada gaya tolak-menolak antara magnet-magnet yang dijejerkan di sepanjang rel dengan magnet-magnet yang dijejerkan di sepanjang dasar kereta, yang memiliki kutub yang berlawanan dengan magnet-magnet di sepanjang rel tadi.

Karena permukaan kereta dan rel tidak pernah bersentuhan (melayang) maka tidak terjadi gesekan antara kedua permukaan itu. Ini berarti kereta bisa meluncur dengan sangat cepat! Itu pun tanpa memerlukan banyak energi karena kereta meluncur dengan memanfaatkan gaya-gaya magnet yang mendorong dan menariknya sepanjang lintasan. Konsep inilah yang digunakan untuk lift luar angkasa kita. Pesawat maglev (Gambar 2) meluncur tanpa bersentuhan dengan kabel raksasa super panjang yang menjadi lintasannya. CNT yang ringan dan kuat tadi ternyata memiliki kelebihan lain.

Material ajaib ini dapat bersifat magnet. Padahal biasanya semua material karbon tidak pernah menunjukkan sifat magnet. Ini membuatnya semakin ideal untuk dijadikan bahan pembuat kabel raksasa kita. Perjalanan ke luar angkasa pun dapat ditempuh sangat cepat dan mengasyikkan. Mengasyikkan karena kita dapat mengintip ke luar jendela pesawat saat sedang meluncur, sambil menikmati keindahan pemandangan bumi dan luar angkasa.

Indah sekali mimpi itu! Apa ini benar-benar bisa terwujud? Mengapa tidak? NASA sangat bersemangat mengembangkan nanoteknologi yang akan menjadi tulang punggung proyek ini, serta semua proyek NASA lainnya. Semangat NASA yang sangat tinggi ini dapat dimengerti karena saat ini semua proyek dan misi menjelajah ruang angkasa memakan biaya yang sangat besar. Dengan nanoteknologi semua biaya dapat diperkecil sehingga memungkinkan penjelajahan dan misi-misi yang lebih luar biasa dari yang selama ini direncanakan.

Nantinya, tidak hanya para astronot yang bisa menikmati perjalanan ke luar angkasa. Semua orang bisa berlibur ke luar angkasa! Kita pun bisa semakin memahami jagat raya melalui penelitian-penelitian yang tentunya dapat dijalankan dengan lebih cepat dan mudah dengan adanya lift ini.

Nanoteknologi Bakal Merevolusi IT




Setelah hampir lima dekade perkembangan teknologi informasi, kini mulai terasa adanya revolusi di bidang yang maju pesat ini. Perkembangan nanoteknologi mungkin akan mengambil peran besar dalam mendorong revolusi ini.

Hal tersebut karena nanoteknologi dapat dikawinkan dalam sistem mekatronika dan embedded system yang selama ini menjadi bagian penting perangkat teknologi informasi. Kehadiran nanoteknologi akan memberi napas baru perkembangan teknologi informasi bersanding dengan mekatronika dan embedded system.

"Sekitar empat dekade mekatronika telah menunjukkan peran dalam kehidupan manusia, mulai dari sistem produksi, transportasi, hingga sistem-sistem lain," ucap Arko Djajadi, Dosen Departemen Mekatronika Swiss German University, dalam Seminar Nasional Nanoteknologi, Selasa (3/8/2010) di Gedung Badan Penerapan dan Pengembangan Teknologi (BPPT), Jakarta.

Dia mengungkapkan, kemudian peran embedded system pun hadir pada hampir semua produk, di mana mekatronika telah terhimpun di dalamnya, maupun pada produk-produk baru yang utamanya adalah multimedia dan komunikasi.

"Dari pemutar MP3, alat-alat medis, hingga militer banyak menggunakan embedded system. Disket sudah kita lupakan, dan sekarang hard disk yang 20 GB itu juga sudah biasa," tuturnya.

Dikatakannya, nanoteknologi memungkinkan adanya peningkatan signifikan terhadap berbagai aspek produk sarat teknologi, di mana inti dari embedded system dan teknologi informasi akan mengalami lompatan kemampuan berkat nanoteknologi.

"Contoh-contoh produk dari perusahaan besar dunia seperti Toshiba, IBM, dan HP telah fokus melakukan riset di bidang nanoteknologi untuk tetap mampu bertahan dan bersaing di dunia yang makin kompetitif," ujarnya.

Kamis, 28 April 2011

Nanoteknologi Ultrasonik Membuka Jalan Untuk Melakukan Analisis Sel Tunggal

Teknik nanoteknologi ultrasonik yang dikembangkan oleh para peneliti dari University of Nottingham memungkinkan para tenaga medis untuk melakukan diagnosa tingkat seluler untuk mendeteksi penyakit-penyakit berat. Teknologi tersebut mengaplikasikan ultrasonik untuk melihat ke dalam sel. Sebelumnya, ultrasonik biasa digunakan untuk sonogram atau alat deteksi janin. Komponen dari mesin yang baru ini akan ribuan kali lebih kecil dari mesin yang sebelumnya ada.
Skala pengukuran yang digunakan cukup kecil sehingga diagnosa sel tunggal dapat dilakukan pada tubuh manusia. Fungsi utamanya ditargetkan untuk lebih memahami struktur dan fungsi sel, serta mempercepat deteksi abnormalitas yang menyebabkan penyakit-penyakit kronik, seperti kanker.
Ultrasound itu sendiri merupakan gelombang suara yang frekuensinya terlalu tinggi untuk didengar oleh pendengaran manusia, biasanya lebih dari 20 kHz. Ultrasound medis menggunakan transduser elektrik seukuran kotak korek api untuk memproduksi gelombang suara dengan frekuensi yang 100-1000 kali lebih tinggi lagi untuk memperoleh gambaran seluruh tubuh.
Grup peneliti dari Nottingham berupaya untuk membuat versi yang lebih kecil lagi dari semua teknologi ultrasonik yang selama ini ada. Transduser yang digunakan akan berukuran sangat kecil hingga 500 buah alat tersebut bisa disusun selebar rambut manusia. Gelombang suara yang dihasilkan pun akan ribuan kali lebih tinggi, mencapai jangkauan GHz.
Tantangan dari proyek ini tentu saja berpusat pada masalah teknik pembuatan. Untuk memproduksi ultrasonik, dibutuhkan ultratransduser. Hal ini berarti membagi-bagi transduser seukuran kotak korek api menjadi ukuran nano. Selanjutnya, perlu dirancang kabel-kabel halus yang dapat menghubungkan alat mungil tersebut dengan sumber listrik. Masalah pelik ini dijawab dengan membuat sebuah teknologi alat optik untuk meradiasikan cahaya laser yang dapat menghasilkan ultrasonik.
Aplikasi teknologi baru ini tidak hanya terbatas pada dunia medis saja, tetapi ini akan mengubah penggunaan mikroskop atau alat detektor lainnya secara keseluruhan. Kini, kita dapat mengamati objek dengan resolusi yang lebih teliti dari mikroskop optik, bahkan hingga ke skala molekul. Selain itu, para pelaku industri dapat menggunakannya untuk mendeteksi kerusakan paling kecil yang mempengaruhi kualitas dan ketahanan material, serta menghindari kerusakan dan penurunan performa mesin.
Saat ini, nanoteknologi ultrasonik digunakan dalam industri pesawat terbang untuk mendeteksi retakan dan kerusakan lainnya yang tidak terlihat. Alat tersebut juga digunakan untuk meneliti metamaterial; komposit kompleks yang proses inspeksinya cukup rumit.
Di sisi lain, kemajuan nanoteknologi menuntut kemajuan yang sejalan dalam nanoteknik. Teori-teori dan aplikasi skala laboratorium nanoteknologi tidak akan ada gunanya tanpa diimbangi oleh penemuan alat baru yang memungkinkan teori tersebut untuk diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, penting bagi para ilmuan dan ahli teknik untuk menciptakan kerjasama yang harmonis bagi masa depan nanoteknologi.

Nanoteknologi Jadikan Listrik Sel Surya Efisien


JAKARTA--MI: Dengan membuat sel surya berbahan baku Titanium dioksida (TiO2) yang diproses hingga seukuran nano (10 pangkat minus sembilan meter), konversi cahaya matahari membuat listrik menjadi sangat efisien.

Nanoteknologi meningkatkan sensitivitas sel surya sehingga konversi cahaya matahari menjadi energi listrik lebih efisien kata Dosen Fakultas Teknik UI Akhmad Herman Yuwono, peraih hibah Indonesia Toray Science Foundation (ITSF) untuk risetnya, di Jakarta, Selasa.

Panel surya yang biasa digunakan untuk membangkitkan listrik di daerah terpencil masih diimpor dan sangat mahal. Ia memberi contoh, panel surya yang biasa dijual di pasar berbahan baku silikon harganya mencapai Rp5 juta per panel.

Jika penggunaan panel surya untuk menghasilkan listrik ini bisa lebih efisien, tentu dana pembelian panel ini bisa lebih murah, kata Akhmad yang mengajukan proposal riset tersebut bersama dua rekannya dalam satu tim.

Saat ini, urainya, bahan baku sel surya TiO2 sudah mulai sering diriset untuk menggantikan bahan baku silikon, karena pembuatannya sederhana dan investasi pabriknya tak perlu dana besar seperti halnya pabrik silikon.

Pengembangan struktur nano, lanjut dia, secara khusus ditujukan untuk memperoleh perilaku transpor elektron dan penghasil muatan yang diinginkan sel surya sehingga mampu meningkatkan daya sensitivitas konversi cahaya matahari menjadi listrik hingga delapan persen.

Ia berharap, ke depan Indonesia yang merupakan negeri kepulauan dan membutuhkan banyak pembangkit listrik tenaga surya segera mampu membangun pabrik sel surya sendiri setelah mulai ditemukannya bahan baku pengganti yang proses pembuatannya lebih murah. Bersamaan dengan itu tentu saja perlu menggunakan nanoteknologi yang membuat sel surya lebih efisien, katanya.

Saat ini, ujarnya, juga sedang mulai dirintis riset-riset yang
memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai zat pewarna yang digunakan untuk meliputi TiO2 sehingga makin sensitif menangkap cahaya matahari untuk dikonversi sebagai listrik. (Ant/OL-01)

Sumber: Media Indonesia Online
http://www.mediaindonesia.com/index.php?ar_id=NjEyNjg=