Nanoteknologi

Gagasan nanoteknologi pertama kali digunakan dalam ceramah "There's Plenty of Room at the Bottom", sebuah ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Richard Feynman pada pertemuan American Physical Society di Caltech pada tanggal 29 Desember 1959. Feynman menggambarkan cara untuk memindahkan atom individu untuk membangun instrumen yang lebih kecil dan beroperasi pada skala itu. Properti seperti tegangan permukaan dan gaya Van der walls akan menjadi sangat penting.

Ide sederhana Feynman tampaknya mungkin. Kata "nanoteknologi" dijelaskan oleh Profesor Universitas Sains Tokyo, Norio Taniguchi, dalam sebuah makalah tahun 1974. Dia mengatakan bahwa nanoteknologi adalah pekerjaan mengubah bahan dengan satu atom atau satu molekul. Pada tahun 1980-an ide ini dipelajari oleh Dr. K. Eric Drexler, yang berbicara dan menulis tentang pentingnya peristiwa skala nano . "Mesin Penciptaan: The Coming Era of Nanotechnology" (1986) dianggap sebagai buku yang pertama kali membahas tentang nanoteknologi. Nanoteknologi dan ilmu Nano dimulai dengan dua perkembangan utama: dimulainya ilmu kluster dan penemuan scanning tunneling microscope (STM). Segera setelah itu, molekul-molekul baru dengan karbon ditemukan - pertama fullerenes pada tahun 1986 dan carbon nanotube beberapa tahun kemudian. Dalam perkembangan lain, orang mempelajari cara membuat kristal nano semikonduktor. Banyak nanopartikel oksida logam sekarang digunakan sebagai titik kuantum (nanopartikel di mana perilaku elektron tunggal menjadi penting). Pada tahun 2000, Inisiatif Nanoteknologi Nasional Amerika Serikat mulai mengembangkan ilmu pengetahuan di bidang ini.

Nanoteknologi memiliki nanomaterial yang dapat diklasifikasikan ke dalam nanopartikel satu, dua dan tiga dimensi. Klasifikasi ini didasarkan pada sifat-sifat yang berbeda yang dimilikinya seperti hamburan cahaya, menyerap sinar x, mengangkut arus listrik atau panas. Nanoteknologi memiliki karakter multidisiplin yang mempengaruhi berbagai teknologi tradisional dan disiplin ilmu yang berbeda. Bahan-bahan baru yang dapat diskalakan bahkan pada ukuran atom dapat diproduksi.

• Satu nanometer (nm) adalah 10⁻⁹ atau 0.000.000.001 meter.
• Ketika dua atom karbon bergabung bersama untuk membuat molekul, jarak di antara mereka berada pada kisaran 0,12-0,15 nm.
• Heliks ganda DNA sekitar 2 nm dari satu sisi ke sisi lainnya. Ini berkembang menjadi bidang baru nanoteknologi DNA. Di masa depan DNA dapat dimanipulasi yang dapat menyebabkan revolusi baru. Genom manusia dapat dimanipulasi sesuai dengan kebutuhan.
• Nanometer dan meter dapat dipahami sebagai perbedaan ukuran yang sama seperti antara bola golf dan Bumi.
• Satu nanometer adalah sekitar sepersepuluh lima ribu diameter rambut manusia.
• Kuku jari tumbuh satu nanometer per detik.

Pada skala nano, sifat fisik sistem atau partikel berubah secara substansial. Sifat-sifat fisik seperti efek ukuran kuantum dimana elektron bergerak berbeda untuk ukuran partikel yang sangat kecil. Sifat-sifat seperti perubahan mekanik, listrik dan optik ketika sistem makroskopik berubah menjadi mikroskopik yang sangat penting.

Material dan partikel nano dapat bertindak sebagai katalis untuk meningkatkan laju reaksi yang menghasilkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan katalis lainnya. Beberapa sifat yang paling menarik ketika partikel dikonversi ke skala nano adalah zat yang biasanya menghentikan cahaya menjadi transparan (tembaga); menjadi mungkin untuk membakar beberapa bahan (aluminium); padatan berubah menjadi cairan pada suhu kamar (emas); isolator menjadi konduktor (silikon). Bahan seperti emas, yang tidak bereaksi dengan bahan kimia lain pada skala normal, bisa menjadi katalis kimia yang kuat pada skala nano. Sifat-sifat khusus yang hanya bisa kita lihat pada skala nano ini adalah salah satu hal yang paling menarik tentang nanoteknologi.