Nanoteknologi dari masa ke masa mgmp.pptx

Nano

1. Nanoteknologi dari Masa ke Masa

2. Mengapa Nanoteknologi Penting untuk Kita? "Saat ini kita hidup di era di mana teknologi terus berkembang pesat, dan salah satu inovasi yang mengubah cara kita memahami dunia adalah nanoteknologi. Bayangkan, bagaimana partikel berukuran sepermiliar meter ini dapat memberikan dampak besar dalam dunia kesehatan, lingkungan, hingga pendidikan. Hari ini, kita akan bersama-sama menjelajahi bagaimana nanoteknologi bukan hanya menjadi bagian dari ilmu pengetahuan, tetapi juga menjadi peluang besar bagi pembelajaran di kelas kimia kita."

3. Pendahuluan PART 01

4. NANO & TECHNOLOGY Nanometer adalah satuan panjang dalam sistem metrik, yang sama dengan sepersejuta meter (10-9). Teknologi adalah pembuatan, penggunaan, dan pengetahuan tentang alat, mesin, dan teknik, untuk memecahkan masalah atau melakukan fungsi tertentu.

5. Definisi Nanoteknologi adalah ilmu tentang manipulasi materi pada skala atom. Nanoteknologi mengacu pada konstruksi dan rekayasa sistem fungsional pada tingkat yang sangat mikro atau dapat kita katakan pada tingkat atom. Nanometer adalah sepersejuta meter, kira-kira selebar tiga atau empat atom. Rata-rata rambut manusia memiliki lebar sekitar 25.000 nanometer.

6. Sejarah 1 959 Richard P. Feynman (AS): Memperkenalkan konsep nanoteknologi dalam pidatonya yang berjudul "There's Plenty of Room at the Bottom". Mendorong ide manipulasi material di skala atom dan molekul. 1974 Norio Taniguchi (JEPANG) Menciptakan istilah "Nanoteknologi" untuk pertama kalinya. Menjelaskan proses pembuatan material dengan presisi atom. 1981 Gerd Binnig ( Jerman) dan Heinrich Rohrer (SWISS) Penemuan Scanning Tunneling Microscope (STM): Memungkinkan visualisasi dan manipulasi atom secara langsung. 1985 Harold Kroto, Robert Curl, & Richard Smalley Penemuan Fullerene (C60). Struktur molekul karbon yang berbentuk bola.Membuka jalan untuk penelitian nanomaterial lainnya seperti nanotube karbon. There’s plenty of room at the bottom

7. Awal tahun 2000-an juga menjadi saksi dimulainya aplikasi komersial nanoteknologi, meskipun terbatas pada aplikasi nanomaterial dalam jumlah besar. Platform nano perak untuk penggunaan nanopartikel perak sebagai agen antibakteri, tabir surya transparan berbasis nanopartikel, dan nanotube karbon untuk tekstil anti-noda.

8. Ukuran Partikel Nano Mempengaruhi Sifatnya Apa yang Berbeda? Di skala nano (1–100 nm), sifat material berubah drastis karena luas permukaan yang besar dan efek mekanika kuantum. Efek mekanika kuantum adalah fenomena fisik yang muncul ketika suatu material atau partikel berada pada ukuran yang sangat kecil, seperti pada skala nano (sekitar 1–100 nanometer). Pada skala ini, hukum fisika klasik yang biasa kita gunakan (seperti gravitasi atau hukum Newton) tidak lagi sepenuhnya berlaku. Sebaliknya, sifat-sifat material ditentukan oleh hukum mekanika kuantum. 1. Elektron Tidak Bebas Bergerak : dalam partikel kecil (seperti nanopartikel), elektron hanya dapat berada di tingkat energi tertentu, seperti "anak tangga" pada tangga energi. Elektron tidak dapat berada di antara tingkat energi tersebut, ini dikenal sebagai kuantisasi energi. 2. Sifat Optik Berubah: Nanopartikel dapat menyerap dan memantulkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu, menghasilkan warna berbeda. Contohnya, nanopartikel emas bisa tampak merah atau biru tergantung ukurannya. 3. Efek Plasmon Permukaan Lokal (LSPR): Ketika nanopartikel terkena cahaya, elektron di permukaannya berosilasi (bergerak bolak-balik), menciptakan fenomena optik unik seperti perubahan warna. 4. Dominasi Gelombang Elektron: Elektron pada skala nano lebih dipengaruhi oleh sifat gelombang daripada partikel. Ini membuat sifat material, seperti konduktivitas listrik atau panas, menjadi sangat berbeda dibandingkan material yang lebih besar.

9. Perkembangan nano teknologi

10. Generasi Pertama (sekitar 2000) - Nanostruktur Pasif : Nanostruktur ini bersifat pasif, yang artinya mereka tidak berinteraksi secara aktif dengan lingkungan mereka. Contohnya termasuk aerosol, kolloid, dan produk-produk yang mengintegrasikan nanostruktur, seperti komposit yang diperkuat nanopartikel dan material seperti logam, polimer, atau keramik yang memiliki struktur nano. Generasi Kedua (sekitar 2005) - Nanostruktur Aktif : Pada generasi ini, nanostruktur mulai memiliki sifat aktif, yaitu dapat berinteraksi dengan lingkungannya. Ada dua kategori utama dalam nanostruktur aktif: Bio-aktif dan efek kesehatan: Contoh produk ini adalah targeted drug delivery atau perangkat biomedis. Aktif secara fisiko-kimia: Termasuk transistor 3D, amplifier, aktuator, dan struktur adaptif yang dapat merespons rangsangan. Generasi Ketiga (sekitar 2010) - Sistem Nanosistem : Pada tahap ini, fokusnya adalah pada perakitan dan pengorganisasian nanostruktur untuk membentuk sistem yang lebih kompleks. Misalnya, perakitan terarah, jaringan 3D, dan arsitektur hierarkis baru, yang mendukung pengembangan robotika, evolusi, dan teknologi lainnya yang melibatkan nanostruktur. Generasi Keempat (sekitar 2015-2020) - Sistem Nanosistem Molekuler Generasi ini berfokus pada perangkat molekuler yang dirancang dengan presisi tinggi, seperti perangkat yang berfungsi sesuai dengan desain molekul, serta pengembangan fungsi baru yang melibatkan atom dan struktur molekuler yang sangat kecil.

11. Jenis, Sintesis dan Aplikasi Part 02

12. Carbon Nanotube Aplikasi Easton-Bell Sports, Inc. menggunakan CNT dalam pembuatan komponen sepeda. Zyvex Technologies menggunakan CNT untuk pembuatan perahu ringan. Mengganti transistor dari chip silikon karena ukurannya kecil dan menghasilkan lebih sedikit panas. Pada kabel dan kawat listrik Pada sel surya Pada kain

13. Nanorods (quantum dots)   Nanorod adalah salah satu morfologi objek berskala nano. Dimensi berkisar antara 1–100 nm. Nanorod dapat disintesis dari logam atau bahan semikonduktor. Kombinasi ligan bertindak sebagai agen pengontrol bentuk dan mengikat berbagai sisi nanorod dengan kekuatan yang berbeda. Hal ini memungkinkan sisi nanorod yang berbeda tumbuh pada kecepatan yang berbeda, menghasilkan objek yang memanjang. PENGGUNAAN: Dalam teknologi tampilan, karena reflektivitas batang dapat diubah dengan mengubah orientasinya dengan medan listrik yang diberikan. Dalam sistem mikroelektromekanis (MEMS). Dalam terapi kanker.

14. Nanobots Mendekati skala 10-9. Sebagian besar dalam fase R&D. Nanobot berukuran 1,5 nanometer, mampu menghitung molekul tertentu dalam sampel kimia. Karena nanorobot berukuran mikroskopis, mungkin diperlukan sejumlah besar nanorobot untuk bekerja sama dalam menjalankan tugas mikroskopis dan makroskopis. Mampu melakukan replikasi menggunakan sumber daya lingkungan. Aplikasi: Mendeteksi komponen beracun di lingkungan. Dalam pemberian obat. Instrumentasi biomedis.

15. Jenis dan Bentuk Struktur Nano

16. Sintesis nanoteknologi Bottom up: Dalam pendekatan bottom up, berbagai material dan perangkat dibangun dari komponen molekulernya sendiri. Mereka merakit diri secara kimia dengan mengenali molekul jenisnya sendiri. Contoh perakitan molekuler sendiri adalah pemasangan basa Watson Crick, nano-lithografi.

17. Top down: Dalam pendekatan top-down, objek dan material nano dibuat oleh entitas yang lebih besar tanpa memantulkan reaksi atomnya. Biasanya, pendekatan top-down lebih jarang dipraktikkan dibandingkan dengan pendekatan bottom-up. Teknik solid-state juga dapat digunakan untuk membuat perangkat yang dikenal sebagai sistem nanoelektromekanis atau NEMS, yang terkait dengan sistem mikroelektromekanis atau MEMS. MEMS menjadi praktis setelah dapat dibuat menggunakan teknologi fabrikasi perangkat semikonduktor yang dimodifikasi, yang biasanya digunakan untuk membuat elektronik.

18. Aspek Bottom-Up Top-Down Definisi Pendekatan yang dimulai dari bagian terkecil atau detail dan membangun dari bawah ke atas. Pendekatan yang dimulai dari tingkat atas atau gambaran besar dan kemudian dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Proses Dimulai dengan komponen dasar atau individu dan berkembang menjadi sistem yang lebih besar. Dimulai dengan perencanaan atau konsep besar, kemudian turun ke rincian atau elemen yang lebih kecil. Contoh dalam Nanoteknologi Pembuatan material nanomaterial dari atom atau molekul individu, seperti pembentukan nanopartikel atau nanotube karbon. Desain dan pembuatan perangkat atau sistem nanoteknologi dari prinsip dan desain makroskopik, seperti fabrikasi chip nano dari teknologi makro. Fokus Fokus pada detail, komponen kecil, dan pengembangan melalui eksperimen atau iterasi. Fokus pada struktur atau desain umum dan penguraian ke bagian-bagian kecil. Keuntungan Memberikan fleksibilitas lebih dalam eksplorasi, inovasi, dan eksperimen, memungkinkan penemuan atau adaptasi baru. Efisien untuk perencanaan skala besar dan penerapan strategi secara keseluruhan dengan visi yang jelas.

19. Bahan Utama Nanoteknologi Zinc oxide: penolak kotoran, hidrofobik, kosmetik & anti noda. Ion perak: anti bakteri Aluminium silikat: tahan gores Ion emas:pembuatan chip, pengiriman obat.

20. Application Of Nanotechnology

21. Nanoteknologi pada obat (kanker) Menyediakan opsi baru untuk pengiriman obat dan terapi obat. Memungkinkan obat dikirimkan ke lokasi yang tepat di dalam tubuh dan melepaskan dosis obat pada jadwal yang telah ditentukan untuk perawatan yang optimal. Menempelkan obat ke pembawa berukuran nano. Obat tersebut terlokalisasi di lokasi penyakit, yaitu tumor kanker. Kemudian, obat tersebut melepaskan obat yang membunuh tumor. Perawatan saat ini adalah melalui radioterapi atau kemoterapi. Nanobot dapat membersihkan penyumbatan di arteri .

22. Nonoteknologi pada textile Sifat-sifat bahan yang sudah dikenal diubah oleh produsen yang menambahkan komponen berukuran nano ke bahan konvensional untuk meningkatkan kinerja. Misalnya, beberapa produsen pakaian membuat pakaian anti air dan noda menggunakan serat berukuran nano pada kain yang menyebabkan air menetes di permukaan. Dalam pembuatan jaket anti peluru. Membuat kain anti tumpah & kotoran, anti mikroba, dan antibakteri.

23. Nanoteknologi pada perangkat seluler Morph, perangkat konsep nanoteknologi yang dikembangkan oleh Nokia Research Center (NRC) dan Universitas Cambridge (Inggris). Morph akan sangat hidrofobik sehingga sangat anti kotoran. Perangkat ini akan dapat mengisi daya sendiri dari sumber cahaya yang tersedia menggunakan kawat nano fotovoltaik yang menutupi permukaannya. Elektronik berskala nano juga memungkinkan peregangan. Nokia membayangkan bahwa jaring serat berskala nano akan memungkinkan perangkat seluler kita ditekuk, diregangkan, dan dilipat ke dalam sejumlah bentuk yang dapat dibayangkan.

24. Nanoteknologi dalam Elektronika Elektroda yang terbuat dari nanowire memungkinkan layar panel datar menjadi fleksibel sekaligus lebih tipis daripada layar panel datar saat ini. Nanolithography digunakan untuk fabrikasi chip. Transistor terbuat dari nanowire, yang dirakit pada kaca atau lapisan tipis plastik fleksibel. Kertas elektronik, layar pada kacamata hitam, dan peta pada kaca depan mobil.

25. Nanoteknologi pada Komputer Transistor silikon di komputer Anda dapat digantikan oleh transistor yang berbasis pada karbon nanotube. Karbon nanotube adalah molekul berbentuk silinder berongga dengan diameter sekitar satu nanometer yang terdiri dari karbon murni. Nanorod adalah teknologi yang akan datang dalam teknik tampilan karena konsumsi listrik yang lebih sedikit dan emisi panas yang lebih sedikit. Ukuran mikroprosesor dikurangi hingga tingkat yang lebih besar. Para peneliti di Universitas Negeri Carolina Utara mengatakan bahwa susunan nanopartikel magnetik yang disebut nanodot semakin berkembang.

26. Hewett Packard tengah mengembangkan perangkat memori yang menggunakan nanowire yang dilapisi titanium dioksida. Satu kelompok nanowire ini diendapkan sejajar dengan kelompok lainnya. Ketika nanowire tegak lurus diletakkan di atas sekelompok kabel paralel, pada setiap persimpangan akan terbentuk perangkat yang disebut memristor. Memristor dapat digunakan sebagai sel memori satu komponen dalam IC. Dengan mengurangi diameter nanowire, para peneliti yakin bahwa chip memori memristor dapat mencapai kepadatan memori yang lebih tinggi daripada chip memori flash. Nanowire magnetik yang terbuat dari paduan besi dan nikel digunakan untuk membuat perangkat memori padat.

27. Tantangan dan Peluang Part 03

28. Nanoteknologi Masa Depan Nanoteknologi memungkinkan pembuatan material yang lebih ringan, lebih kuat, dan dapat diprogram yang membutuhkan lebih sedikit energi untuk diproduksi daripada material konvensional dan menjanjikan efisiensi bahan bakar yang lebih besar dalam transportasi darat, kapal, pesawat terbang, dan wahana antariksa. Masa depan nanoteknologi dapat mencakup penggunaan nanorobotik. Nanorobot ini berpotensi untuk mengerjakan tugas manusia serta tugas yang tidak dapat diselesaikan manusia. Pemulihan lapisan ozon yang menipis berpotensi dapat dilakukan.

29. Akan ada bidang bedah nano secara menyeluruh untuk membantu menyembuhkan segala hal mulai dari penuaan alami hingga diabetes hingga taji tulang. Hampir tidak ada yang tidak dapat diperbaiki (pada akhirnya) dengan diperkenalkannya bedah nano.

30. Tantangan Nanoteknologi Partikel nano dapat masuk ke dalam tubuh melalui kulit, paru-paru, dan sistem pencernaan, sehingga menciptakan radikal bebas yang dapat menyebabkan kerusakan sel. Begitu partikel nano berada di aliran darah, mereka akan dapat melewati sawar darah-otak. Penggunaan aplikasi Nano yang paling berbahaya untuk keperluan militer adalah bom Nano yang mengandung virus mematikan yang dapat berkembang biak sendiri yang dapat terus memusnahkan suatu komunitas, negara, atau bahkan suatu peradaban. Nanobot karena perilaku replikasinya dapat menjadi ancaman besar.

31. http://www.nano.or.id/

32. 20,3% industri Indonesia telah menerapkan nanoteknologi Namun, 89% bahan baku masih impor

33. Penutup Nanoteknologi adalah seni mengubah yang tak terlihat menjadi sesuatu yang luar biasa. Di balik skala nano, tersembunyi kekuatan untuk merevolusi kehidupan—dari menciptakan obat yang lebih cerdas hingga material yang lebih kuat, ringan, dan ramah lingkungan. Ini bukan sekadar teknologi; ini adalah masa depan. Sebagai ilmuwan, pendidik, atau pelajar, memahami nanoteknologi berarti mengambil peran dalam perubahan besar dunia. Ini adalah langkah pertama menuju inovasi tanpa batas yang akan membentuk kesehatan, lingkungan, dan teknologi kita. Mari kita jadikan nanoteknologi bukan hanya pengetahuan, tetapi juga alat untuk menciptakan dunia yang lebih baik

34. References http://science.howstuffworks.com/nanotechnology3.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube http://en.wikipedia.org/wiki/ Nanotechnology http://crnano.org/whatis.htm http://www.wifinotes.com/nanotechnology/introduction-to-nanotechnology.html www.iitb.ac.in/~crnts/ www.nafen india .com/Final_Report_Nano_OK.pd www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100531082857.htm http://www.nanostart.de/index.php/en/nanotechnology/nanotechnology-information/610-schneller-sparsamer-robuster-nanotechnologie-in-computer-handy-a-co

35. Thank You