apa itu nanoteknologi

By | August 15, 2010

Nano berasal dari perkataan Greek yang bermakna kerdil atau tersangat kecil sudah tentu ianya tidak dapat dilihat oleh mata kasar kita kerana ia seratus ribu kali lebih kecil dari saiz sehelai rambut dan dalam dunia telefon bimbit juga komputer riba, pengecilan saiz ini adalah contoh sebuah teknologi nano.

Nanoteknologi ialah satu cabang sains yang menumpukan kepada jirim2 pada saiz antara 1 hingga 100 nanometer (1 nm = 10-9 meter). Pada dasarnya, nanoteknologi ialah peluasan sains2 yang sedia ada ke skala nano. Salah satu aspek skala nano yang terpenting adalah bahawa semakin objek2 menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan isi padu. Fenomena ini telah memungkinkan penciptaan bahan2 yang menarik serta penggunaan2 yang baru. Umpamanya, bahan2 yang legap menjadi lut sinar (tembaga); bahan-bahan yang stabil menjadi bahan boleh bakar (aluminium); pepejal menjadi cecair pada suhu bilik (emas); dan penebat menjadi konduktor (silikon). Kejayaan2 cemerlang dalam nanoteknologi telah menghasilkan alat2 solek dan losen-losen pelindung cahaya matahari yang lebih baik, serta seluar kalis air dan macam2 lagi.

Struktur-struktur nano terdiri daripada tiga jenis, berdasarkan bilangan dimensinya:

  • Satu dimensi: permukaan objek antara 0.1 dan 100 nm;
  • Dua dimensi: nanotiub yang mempunyai diameter antara 0.1 dan 100 nm;
  • Tiga dimensi: zarah dengan saiz antara 0.1 dan 100 nm.

Nanoteknologi ialah satu bidang sains gunaan yang menumpukan kepada reka bentuk, sintesis, pencirian, dan penggunaan bahan2 dan peranti2 pada skala nano. Nanoteknologi ialah satu subklasifikasi teknologi dalam sains koloid, biologi, fizik, kimia, dan bidang2 saintifik yang lain, sebagaimana yang ditakrifkan oleh laman web Inisiatif Nanoteknologi Nasional Amerika Syarikat.

Takrifnya ialah “pemahaman dan pengawalan jirim2 pada dimensi sebanyak lebih kurang 1 hingga 100 nanometer yang mana fenomena unik membolehkan penggunaan baru”.

Nanosains ialah kajian untuk fenomena dan pengolahan bahan2 pada skala nano. Pada dasarnya, bidang ini merupakan peluasan sains2 yang sedia ada ke dalam skala nano. Nanosains ialah dunia atom, molekul, makromolekul, titik kuantum, serta himpunan makromolekul, dan dikuasai oleh kesan-kesan permukaan seperti daya tarikan Van der Waals, ikatan hidrogen, cas elektron, ikatan ion, ikatan kovalen, kehidrofoban, kehidrofilan, dan penerowongan mekanik kuantum.

  • Bagaimanapun, nanosains tidak merangkumi kesan2 skala makro seperti gelora dan inersia. Umpamanya, nisbah antara luas permukaan dengan isi padu yang amat dinaikkan membuka kemungkinan2 baru untuk sains berasaskan permukaan, seperti pemangkinan. Keaktifan bermangkin ini juga mengakibatkan risiko2 berpotensi daripada saling tindak dengan biobahan.

Pencarian peminiaturan yang berlangsung telah menghasilkan alat2 seperti mikroskop daya atom (AFM) dan mikroskop penerowongan imbasan (STM). Bergabung dengan proses2 halus seperti litografi alur elektron, peralatan2 ini membenarkan nanostruktur untuk dimanipulasikan dan dihasilkan dengan sengaja. Bahan-bahan nano tereka bentuk, baik melalui pendekatan atas bawah (suatu bahan pukal dikurangkan saiznya kepada pola nanoskala) mahupun pendekatan bawah atas (struktur2 yang lebih besar dibina atau ditumbuh secara atom demi atom ataupun molekul demi molekul), melampaui hanya satu lagi langkah dalam proses peminiaturan.

Ahli2 sains telah menempuh pelbagai rintangan di  mana pengkuantuman tenaga bagi elektron2 dalam pepejal menjadi relevan. Apa yang digelarkan “kesan saiz kuantum” memerihalkan fizik untuk sifat2 elektron pepejal yang mengalami pengurangan hebat saiz zarahnya. Kesan ini tidak terjadi ketika mengurangkan saiz elektron dari dimensi makro ke dimensi mikro, tetapi menjadi dominan ketika julat saiz nanometer dicapai. Bahan2 yang diturunkan ke skala nano boleh tiba2 menampilkan sifat2 yang amat berbeza berbanding dengan sifat2 yang ditampilkan pada skala makro. Umpamanya, bahan2 legap menjadi lut sinar (tembaga); bahan2 lengai menjadi mangkin (platinum); bahan2 stabil menjadi bahan boleh bakar (aluminium); pepejal2 menjadi cecair2 pada suhu bilik (emas); penebat2 menjadi konduktor2 (silikon).

Aspek skala nano yang kedua terpenting adalah bahawa semakin zarah nano menjadi kecil, semakin besar nisbahnya antara luas permukaan dengan isi padu. Struktur elektroniknya juga berubah secara hebat. Kedua-dua kesan ini menyebabkan keaktifan bermangkin menjadi lebih baik, tetapi juga boleh mengakibatkan kereaktifan kimia yang agresif.

Keterpesonaan terhadap nanoteknologi terdiri daripada fenomena2 kuantum dan permukaan ini yang unik yang ditampilkan oleh jirim pada skala nano, dan memungkinkan penggunaan baru serta bahan2 yang menarik.

Bermula dan teori unsur dibina dan susunan atom, saintis meluaskan kajian dan kini atom bukan lagi teori. Malahan saintis sudah mengenal pasti kandungan atom. Suatu ketika dahulu, kita sekadar dapat melihat unsur seni ini tetapi kini kita mampu mengubah struktur seni tersebut untuk kepelbagaian penggunaan dan telah di kenali sebagai nanoteknologi.

Richard Philips Feynman berasal dari Amerika Syarikat telah bertanggungjawab menawarkan dunia tentang dimensi nano ini. Secara amnya, teknologi nano boleh di gambarkan sebagai mengubahsuai struktur asas suatu bahan. Nano adalah ukuran yang dipakai dalarn fizik yang berdimensi satu per bilion meter.

Hasil2 dari kajian nanoteknologi telah pun digunakan hari ini. Di Jepun contohnya, mereka telah mencipta satu papan tanda jalan yang berubah-ubah tulisannya mengikut peredaran musim. Ini berlaku kerana mereka telah mengubahsuai struktur nano bahan tersebut untuk berubah mengikut suhu.

Nanoteknologi memberikan banyak penggunaan dan manfaat kepada manusia melaiui perubatan, komunikasi, pembuatan dan semua aspek kehidupan masyarakat moden. Cuba kita bayangkan satu hari nanti semua maklumat yang terdapat dalam ensiklopedia mampu disimpan dalam komputer sebesar jam tangan, baju yang terkoyak bercantum sendiri dan cat rumah yang berubah warna pada masa tertentu.

Di negara maju lain pula, mereka telah mencipta baju yang hanya sebesar tapak tangan tetapi boleh dipakai oleh orang dewasa. Baju itu akan berubah saiz apabila direndam ke dalam air. Ini semua adalah hasil dan kemampuan kita untuk mengakses dunia yang kecil ini. Teknik ini boleh digunapakai dalam semua bidang dan tidak lama lagi, dunia ini akan dipenuhi dengan hasil dari nanoteknologi.

Di Malaysia juga tidak ketinggalan melibatkan diri dalam arus perkembangan nanoteknologi ini dengan pelancaran pusat lnisiatif Nanoteknologi Nasional (INN) pada 19 September 2006 oleh Timbalan Perdana Menteri (Masa Itu), Datuk Seri Najib Tun Razak untuk menggariskan penggunaan nanoteknologi dalam pembangunan sains, teknologi, industri dan ekonomi yang mampan.

Nanoteknologi adalah merupakan satu bidang yang amat luas merangkumi subjek kimia, fizik dan bioiogi, yang perlu difahami lebih mendalam fungsi dan aplikasinya dimana bahan yang ditambah secara nanoteknologi akan mengurangkan berat dan diikuti dengan bertambahnya kestabilan dan kegunaan.

Sejarah ringkas nanoteknologi

  • Nanoteknologi melangkaui lewat abad ke-19 apabila sains koloid mula2 berakar umbi. Walaupun tidak dirujuk sebagai “nanoteknologi” ketika itu, teknik2 yang sama masih di terimaguna pada hari ini untuk mensintesiskan banyak daripada bahan2 pada saiz nanometer.
  • Sebutan pertama bagi sesetengah konsep nanoteknologi (tetapi sebelum penggunaan nama itu) adalah dalam “Masih Terdapat Banyak Ruang di Bawah” (“There’s Plenty of Room at the Bottom)”, sebuah ceramah yang disampaikan oleh ahli fizik Richard Feynman kepada Persatuan Fizikal Amerika di Caltech pada 29 Disember 1959.
  • Istilah “nanoteknologi” ditakrifkan buat pertama kali oleh Norio Taniguchi, Profesor Universiti Sains Tokyo, pada tahun 1974 dalam kertas kerjanya, “Mengenai Konsep Asas ‘Nanoteknologi’,” sebagai berikut: “‘Nanoteknologi’ terdiri terutamanya daripada pemprosesan bahan2 melalui pemisahan, penyatuan, dan pencacatan bentuk oleh sebiji atom atau sebiji molekul.”
  • Pada dekad 1980-an, idea asas untuk takrif ini diperiksa dengan teliti oleh Dr. Eric Drexler. Beliau mempromosikan keertian teknologi untuk fenomena2 dan peranti2 skala nano melalui ucapan2 dan buku-bukunya, “Enjin2 Penciptaan: Era Nanoteknologi Yang Akan Datang” (Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology) dan “Sistem2 Nano: Jentera Molekul, Pengilangan dan Pengiraan” (Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, ISBN 0-471-57518-6) dan disebabkan beliau, istilah itu digunakan sehingga sekarang.
  • Nanoteknologi dan nanosains bermula pada awal 1980-an dengan dimajukan dua perkara: kelahiran sains kelompok dan penciptaan mikroskop penerowongan imbasan (scanning tunneling microscope – STM). Kemajuan ini mendorong kepada penemuan fuleren pada 1986 dan nanotiub karbon beberapa tahun kemudian. Mikroskop daya atom dan mikroskop terowong imbasan merupakan dua versi pertama pengesan yang mula2 memperkenalkan nanoteknologi.

Risiko nanoteknologi boleh diluaskan kepada tiga bahagian:

  • Risiko kepada kesihatan dan persekitaran yang berpunca daripada zarah dan jirim nano
  • Risiko yang disebabkan oleh pengilangan atau penghasilan molekul (atau teknologi nano lain)
  • Risiko yang datangnya daripada masyarakat sendiri.

69 thoughts on “apa itu nanoteknologi

    1. hazlan Post author

      tu la tu… aku dapat info ni dari majalah MOSTI ( estidotmy)… tengah cari video atau gambarnya mungkin ada… nanti aku try la uploadkan kat sini ( kalau terjumpa)

      Reply
        1. hazlan Post author

          yup betul tu kalau ada terjumpa kat laman mana2 roger2 aku…

          Reply
    1. hazlan Post author

      oh ya ke? tak tau la pulak… elok gak tu… sama2… gud luck bro…

      Reply
    1. hazlan Post author

      biologi tulen sangat menarik tu… teruskan usaha bro..

      Reply
        1. hazlan Post author

          selagi ada nyawa teruskan cita2 murni tu bro.. semoga terus maju jaya… amin

          Reply
    1. hazlan Post author

      mesin basuh dengan penyaman udara pun ado.. antara produk permulaan nano tu..

      Reply
  1. suri

    sesungguhnya dunia saintis ini begitu luas kan..

    sekcil2 bahan sampilah sebasar teknologi smua blh kita gunakan utk kebaikan manusia bersama..

    Reply
    1. hazlan Post author

      kemajuan memang berkembang dengan cepat… syukur semua dapat manfaatnya…

      Reply
    1. hazlan Post author

      aku sekolah dulu rasanya tak ada lagi cita pasal nanoteknologi ni…

      Reply
    1. hazlan Post author

      rasanya nak ja cari kat mana derang buat menda2 ni kat malaysia..

      Reply
    1. hazlan Post author

      u r welcome… game dulu2 pun dah kuar pasal ni erk? walaupun game namun sekarang dah jadi kenyataan…

      Reply
    1. hazlan Post author

      huhuu sayang tul aku tak pernah merasa nak belajar menda2 cam gini satu masa dulu…

      Reply
    1. hazlan Post author

      minat tu datang jika sentiasa di tekankan… tul ke aku cakap ni aa? (tengah ngantuk)…

      Reply
    1. hazlan Post author

      kekadang menda yang tak pernah terpikir oleh kita pun dah wujud… ish2

      Reply
    1. hazlan Post author

      alamak bro takut la aku, teriak pulak karang… apa pun terima kasih banyak2 kerana meluangkan masa

      Reply
    1. hazlan Post author

      u r welcome terima kasih jugak kerana melayan posting berat ni bro…

      Reply
  2. Wan

    haruskan diperluaskan lagi teknologi nano di negara kita
    ada info kongi jugak bidang astronomi
    minat bidang ni

    Reply
    1. hazlan Post author

      astronomi aku pun minat jugak cuma istilah2 dia tu mungkin agak sukar nak di fahami… nanti aku godek2 pasal astronomi ni… insya-Allah

      Reply
    1. hazlan Post author

      bawak beg sandang dah cukup tu.. kalau pempuan muslim tak sesuai kot.. kena cipta tudung, seluar, kain dan baju untuk derang ni…

      Reply
  3. Muhd Suhaily

    Terima kasih berkongsi teknologi sains yang jarang dipaparkan secara terperinci oleh kebanyakan blogger…bolehlah baca mengenainya. TQ

    Reply
    1. hazlan Post author

      sama2 harap2 dapat membantu sesiapa yang inginkan info2nya kelak

      Reply
    1. hazlan Post author

      masa layan kelas kimia masa sekolah dulu aku ni sangat2 blur… rugi tul tak blajar sungguh2 masa tu…

      Reply
  4. atiqah

    Salam.. ada shja nanoteknologi ini d Malaysia kini.. Sy bkerja d salah 1 syarikat yg mgunakan teknologi ini.. salah 1 R&D kami ada d Korea juga. Bidang yg menarik utk dterokai.

    Sila lawati http://www.nanopac.com.my.
    Syarikat kami berada di Puchong, Selangor.

    Reply
    1. hazlan Post author

      oh ada di puchong selangor… aku berminat nak mengatahui dengan lebih mendalam bidang ni… mana2 boleh aku dapat informasi berkenaan ni dengan lebih lagi?

      Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

CommentLuv badge