Mawas Juni ‘11
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN Budi Gunawan1 ABSTRACT The term nanotechnology lately so popular in the community. The technology was even a trend research world, especially in developed countries. Europe and America is a pioneer in research investment in the technology field, followed by Australia, Canada and Asian countries, like Japan, Korea, Taiwan, China and Singapore. The allocation of research funds for all the countries in Asia in the field of nano technology to reach one billion U.S. dollars of total investment close to all the countries of Europe. Americans invest about two-thirds of that amount, which is only slightly greater than the amount invested in Japan. Japan dare to invest a fund of one billion U.S. dollars for technology development nanonya in 2002. This proves the commitment of these countries for the development of nano technology, as well as their belief that nano technology is the answer for the future. If such a large amount of funds, it can be said of research in the field of nanotechnology is certainly potential. And, the technology has a bright prospect in the future. Key words : nanotechnology, nano, research
ABSTRAK Istilah nanoteknologi akhir-akhir ini begitu populer di masyarakat. Teknologi itu bahkan menjadi tren riset dunia, khususnya di negara-negara maju. Eropa dan Amerika merupakan pelopor dalam investasi riset di bidang teknologi tersebut, diikuti Australia, Kanada dan negara-negara Asia, seperti Jepang, Korea, Taiwan, RRC dan Singapura. Alokasi dana riset untuk keseluruhan negara-negara di Asia dalam bidang nano teknologi mencapai satu miliar dolar AS yang mendekati total investasi keseluruhan 1
Staf pengajar pada Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus
negara-negara Eropa. Amerika menginvestasikan sekitar dua pertiga dari jumlah tersebut, yang hanya lebih besar sedikit dari jumlah yang diinvestasikan Jepang. Jepang berani menginvestasikan dana sebesar satu milyar dollar AS untuk pengembangan teknologi nanonya pada tahun 2002. Ini membuktikan komitmen negara-negara tersebut untuk pengembangan teknologi nano, sekaligus keyakinan mereka bahwa teknologi nano adalah jawaban untuk masa depan. Jika demikian besar jumlah dananya, dapat dikatakan riset di bidang nanoteknologi tentu sangatlah potensial. Dan, teknologi itu memiliki prospek yang cerah di kemudian hari. Kata kunci : nanoteknologi, nano, riset
PENDAHULUAN
Pertama kali konsep nanoteknologi diperkenalkan oleh Richard Feynman pada sebuah pidato ilmiah yang diselenggarakan oleh American Physical Society di Caltech (California Institute of Technology), 29 Desember 1959. dengan judul “There’s Plenty of Room at the Bottom”. Richard Feynman adalah seorang ahli fisika dan pada tahun 1965 memenangkan hadiah Nobel dalam bidang fisika. Istilah nanoteknologi pertama kali diresmikan oleh Prof Norio Taniguchi dari Tokyo Science University tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On the Basic Concept of ‘NanoTechnology’,” Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.“ 2
Pada tahun 1980an definisi Nanoteknologi dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. Eric Drexler melalui bukunya yang berjudul “Engines of Creation: The coming Era of Nanotechnology”.
PENGERTIAN NANOTEKNOLOGI
Teknologi-Nano adalah pembuatan dan penggunaan materi atau devais pada ukuran sangat kecil. Materi atau devais ini berada pada ranah 1 hingga 100 nanometer (nm). Satu nm sama dengan satuper-milyar meter (0.000000001 m), yang berarti 50.000 lebih kecil dari ukuran rambut manusia. Saintis menyebut ukuran pada ranah 1 hingga 100 nm ini sebagai skala nano (nanoscale), dan material yang berada pada ranah ini disebut
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
sebagai kristal-nano (nanocrystals) atau material-nano (nanomaterials). Skala nano terbilang unik karena tidak ada struktur padat yang dapat diperkecil. Hal unik lainnya adalah bahwa mekanisme dunia biologis dan fisis berlangsung pada skala 0.1 hingga 100 nm. Pada dimensi ini material menunjukkan sifat fisis yang berbeda; sehingga saintis berharap akan menemukan efek yang baru pada skala nano dan memberi terobosan bagi teknologi.
APLIKASI TEKNOLOGI NANO
Teknologi Nano adalah teknologi masa depan. Diperkirakan dalam 5 tahun kedepan seluruh aspek kehidupan manusia akan menggunakan produk-produk yg menggunakan teknologi nano yg diaplikasikan dalam bidang : - Medis & Pengobatan - Automotif - Home Appliance - Farmasi - Lingkungan Hidup - Komputer - Kosmetik - Militer - Tekstil - Konservasi Energi Teknologi nano atau nanotechnology sekarang makin pesat perkembangannya. Nanometer
sendiri artinya satu per satu miliar meter, sehingga teknologi ini juga berkaitan dengan penciptaan bendabenda kecil. Di dalamnya tergabung ilmu fisika, teknik, biologi molekuler, serta kimia. Albert Einstein sendiri, sebagai bagian disertasi doktornya, mengalkulasi ukuran sebuah molekul gula dari data eksperimen. Hasilnya tiap molekul berukuran sekitar satu nanometer. Hampir seratus tahun kemudian, nanometer pun telah menjadi agenda banyak peneliti. Tapi, sebenarnya tidak semua teknologi nano tadi benarbenar nano. Ada yang aslinya menangani struktur ukuran mikron atau satu per satu juta meter, seperseribu, dan yang lebih besar daripada nano lainnya. Teknologi nano pada kebanyakan kasus juga bukan benar-benar teknologi. Tapi, lebih berupa penelitian dasar terhadap aneka struktur dengan dimensi satu sampai ratusan nanometer. Kerancuan lainnya, sejumlah teknologi nano sudah ada sejak dulu. Contohnya partikel karbon hitam ukuran nano sudah dimanfaatkan sebagai pelekat tambahan ban mobil sejak seratus tahun silam. Vaksin yang kerap terdiri dari satu atau banyak protein
berdimensi skala nano juga bisa dimasukkan dalam teknologi tersebut. Alam telah banyak menciptakan struktur nano. Tapi, definisinya yang lebih ketat mungkin seperti yang disampaikan Mihail C Rocco dari National Science Foundation (NSF) di Amerika Serikat. Menurut Mihail dalam situs Sciam.com, teknologi nano memiliki sejumlah unsur penting; dimensinya antara satu sampai 100 nanometer, didesain melalui proses pengontrolan bahan kimia dan fisika, serta bisa digabungkan membentuk struktur lebih besar. Dan, teknologi yang sesuai definisi tadi benar-benar ada. Misalnya penggabungan beberapa lapis nonmagnetik, tiap lapis tebalnya kurang dari satu nanometer, dapat menghasilkan sensor untuk disk drive yang lebih sensitif. Sejak diperkenalkan 1975, produk magnetik ini sudah menjadi pendorong tumbuhnya industri penyimpanan data. Semakin kecilnya ukuran chip elektronik juga menjadi faktor yang menumbuhkan minat dalam teknologi nano. Perusahaan komputer yang mempunyai laboratorium besar, misalnya IBM dan Hewlett-Packard, memasukkan 4
program nano dalam kegiatannya. Saat peralatan elektronik silikon konvensional tidak dipakai lagi, mungkin sepuluh atau 25 tahun mendatang, bisa dipastikan peralatan elektronik teknologi nano akan menggantikannya. Di luar biologi dan elektronik, partikel nano dipakai untuk meningkatkan mutu produk keseharian. Misalnya perusahaan bernama Nanophase Technologies telah membuat partikel zinc oxide untuk produk tabir matahari (sunscreen), sehingga krim yang biasanya berwarna putih berubah transparan.
PERAN TEKNOLOGI NANO DI BIDANG IT
Peran teknologi nano dalam pengembangan teknologi informasi (IT, information technology), sudah tidak diragukan lagi. Bertambahnya kecepatan komputer dari waktu ke waktu, meningkatnya kapasitas hardisk dan memori, semakin kecil dan bertambahnya fungsi telepon genggam, adalah contoh-contoh kongkrit produk teknologi nano di bidang IT. kontribusi teknologi nano pada pengembangan IT secara garis besar sampai saat ini dapat dibagi menjadi tiga.
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
Pertama, penambahan kepadatan jumlah divais. Gambaran mudahnya, bila ukuran satu buah transistor bisa dibuat lebih kecil maka kepadatan jumlah transistor pada ukuran chip yang sama secara otomatis akan menjadi lebih besar. Dalam pembuatan LSI (large scale integrated), sedapat mungkin jumlah transistor dalam satu chip bisa diperbanyak. Sebagai contoh, tahun 2005, INTEL berhasil meluncurkan 70 Megabit SRAM (static random access memory) yang dibuat dengan teknologi nano proses tipe 65 nanometer (nm). Pada produk baru ini, di dalam satu chip berisi lebih dari 500 juta buah transistor, dimana lebih maju dibanding teknologi processor tipe 90 nm yang dalam satu chipnya berisi kurang lebih 200 juta transistor. Terkait dengan usaha untuk memperkecil ukuran divais ini, salah satu mimpi besar dari para ilmuan di Amerika saat ini adalah membuat memori atom, dan ini pernah secara langsung dilontarkan oleh Presiden Bill Clinton tahun 2001 ketika peluncuran proyek nasional nanoteknologi. Mereka bermaksud untuk memasukkan semua data yang ada di perpustakaan nasional ke dalam satu
chip memori atom yang berukuran satu sentimeter (cm) kubik. Mari kita coba menganalisa apakah memungkinkan data sebanyak itu dikumpulkan dalam satu chip berukuran satu cm kubik. Satu cm jika diubah dalam satuan ukuran atom yaitu amstrong, berarti sama dengan 10 pangkat 8 amstrong. Jika chip memori berupa kubus yang masing-masing panjang sisinya 1 cm, maka chip tersebut berisi atom sebanyak 10 pangkat 24 buah. Prinsip pembuatan memori atom sendiri adalah dengan menyiapkan 2 jenis atom yaitu atom besar dan atom kecil, dan mendefinisikan atom besar sebagai 0 dan atom kecil sebagai 1. Jika kedua jenis atom tersebut ketika dijejerkan bisa dibaca dengan baik, maka bisa didefinisikan bahwa jumlah bit sebanyak jumlah atom. Data atau informasi yang terdapat dalam satu buah buku biasanya akan bisa masuk dalam satu lembar CD-ROM yang jumlah bit-nya kurang lebih 10 pangkat 9. Karena jumlah atom dalam chip memori atom sebanyak 10 pangkat 24 buah, dan satu buah buku diperkirakan sebanyak 10 pangkat 9 bit, maka dalam satu chip akan bisa memuat sekitar 10 pangkat 15 buah buku. Sungguh, jumlah yang sangat
besar. Kalau saja, dalam satu tahun ada 1 juta buku, maka secara kalkulasi, satu chip bisa memuat informasi selama lebih dari 10 tahun. Jadi, jika teknologi kontrol peletakan satu persatu atom bisa dilakukan dengan baik, maka bukan hal yang mustahil memori atom tersebut bisa direalisasikan. Kedua, memungkinkannya aplikasi efek kuantum. Ukuran material jika mencapai satuan nanometer, maka secara otomatis akan muncul fenomena-fenomena baru dalam fisika kuantum yang tidak dijumpai pada fenomena fisika klasik, yaitu efek kuantum. Fenomena unik ini menjadi perhatian yang besar bagi ilmuan sekarang untuk diaplikasikan dalam teknologi elektronika saat ini. Penggunaan efek kuantum sendiri dalam divais bermacammacam. Salah satunya adalah divais elektronika yang menggunakan struktur kecil kuantum dot maupun superlatis. Pada divais dengan struktur superlatis inilah yang diproyeksikan bisa dipakai dalam aplikasi divais dengan kecepatan tinggi. Contoh divais dari jenis ini yang sudah diproduksi adalah HEMT (High Electron Mobility Transistor) yang biasa dipakai pada sistem pemancar satelit. 6
Keunikan fenomena lain di area nanometer ini adalah munculnya energi level yang diskrit. Bahkan, semakin kecil ukuran suatu benda, maka diskritnya energi level semakin jelas. Aplikasi yang sudah terlihat betul dari fenomena ini adalah pembuatan laser berwarna biru dan ungu dengan bahan kuantum dot. Laser ini bekerja berdasarkan sifat diskrit energi level pada struktur dot tersebut. Menariknya adalah material yang semula tidak bisa menghasilkan cahaya, seperti silikon yang biasa dipakai dalam LSI, akan berubah sifat menjadi bisa bercahaya ketika efek kuantum muncul. Aplikasi lain dari efek kuantum ini adalah single electron device (Kompas, 12 Mei 2004), yang konon selain menjadi kandidat divais untuk LSI generasi selanjutnya, bisa juga diaplikasikan dalam pembuatan sensor dengan sensitifitas tinggi, kuantum informasi, dan kuantum komputer. Ketiga, penambahan fungsi baru pada sistem yang sudah ada. Yang dimaksud adalah bukan sebatas membuat material sama dalam ukuran kecil sehingga kepadatannya semakin besar, tetapi lebih pada titik tekan lahirnya fungsi baru ketika atom atau
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
molekul yang berbeda jenis disusun dalam suatu sistem divais. Sebagai contoh, pembuatan mata buatan yang mempunyai fungsi menangkap cahaya, kemudian sekaligus mentransfer cahaya tersebut menjadi informasi dan kemudian mengolahnya, itu akan lebih mudah dilakukan dengan peran teknologi nano. Bahkan dengan teknologi nano, diharapkan ke depan intelejensi sensor buatan bisa dibuat dengan sensitifitas mendekati apa yang dimiliki manusia. Perkembangan dunia TI selalu dibarengi dengan kemajuan perangkat lunak dan perangkat keras sebagai medianya. Hal ini dapat dilihat pada semakin komplek program pada komputer dan semakin kecil perangkat keras yang mendampinginya membuktikan bahwa perkembangan teknologi dari tahun ke tahun yang begitu cepatnya. Ukuran dari komputerpun semakin lama semakin mungil nan indah bentuknya, mulai dari yang seukuran kamar dengan kecepatan tak seberapa sampai pada ukuran yang sebesar kepalan tangan dengan kecepatan kinerja yang tak diragukan lagi, komputer tersusun atas beberapa periperal yang terhubung dan terpusat dan periperal itu terdiri atas komponen
elektronika yang mempunyai spesifikasi tugas sendiri-sendiri. Dari komponen itulah para ahli TI mengdongkrak kinerja dari sebuah komputer dengan berbagai teknologi. Teknologi masa depan yang sedang dalam penelitian adalah teknologi Nano. Konsep yang berlaku dalam teknologi ini antara lain positional assembly dan self replication. Setiap molekul yang merupakan perwujudan suatu benda terdiri dari suatu kumpulan atom yang berbeda yaitu kelompok atom yang bermuatan positif (proton) dan yang bermuatan negatif (electron). Keduanya akan saling tarikmenarik. Atom yang memiliki keelektronegatifan paling besar akan tertarik oleh atom yang memiliki keelektronegatifan kecil. Jika kita mengubah masing-masing posisi tersebut dengan benar dan tepat maka atom tersebut dengan sendirinya saling tarik menarik, sehingga membentuk susunan baru seperti yang kita kehendaki. Self Replicant dapat kita lihat pada atom pada kulit manusia yang dapat memperbanyak dirinya sendiri disaat satu atom mengalami kerusakan, atom-atom yang disusun teknologi Nano diharapkan seperti keadaan kulit manusia sehingga dapat meminimkan biaya produksi
yang nanti dibutuhkan khususnya dalam bidang kedokteran dan pertanian.
TEKNOLOGI NANO DI JEPANG
Gema teknologi nano sebagai teknologi di masa depan telah menyedot perhatian yang luar biasa, terutama bagi dunia peneliti. Teknologi nano telah diyakini akan menjadi teknologi terobosan untuk kemajuan berbagai bidang, yaitu material, elektronika, IT (information technology), energi, lingkungan, bioteknologi, kedokteran dan lain-lain. Potensi besar inilah yang membuat teknologi nano dikenal sebagai kunci teknologi di abad 21. Kecenderungan ini melonjak terutama sejak dikucurkan dana pengembangan teknologi nano di saat launching National Nanotechnology Initiative (NNI), Amerika oleh presiden Bill Clinton tahun 2001, sebagai tanda bahwa teknologi nano telah menjadi program nasional di Amerika. Menyusul Amerika, negaranegara lain terutama di Eropa barat (Inggris, Jerman, Perancis dan lainlain), demikian juga di Asia (Jepang, Korea Selatan, Taiwan, China, Israel dan lain-lain) juga mengeluarkan program yang sama, 8
dan bahkan mereka berlombalomba untuk bisa menjadi leader dalam teknologi ini. Sebagai negara yang maju dalam bidang industri, Jepang mempunyai perhatian khusus dalam pengembangan teknologi nano. Dalam rangka menyambut gaung teknologi nano, pada bulan Juni tahun 2002, pemerintah Jepang melalui kementrian pendidikan, olah raga, sains dan teknologi (monbukagakushou), mengeluarkan sebuah laporan berisi arah penelitian dan pengembangan bidang material dan teknologi nano. Laporan tersebut secara garis besar berisi 3 hal. Pertama, titik berat tema-tema riset di bidang tersebut. Kedua, organisasi training SDM peneliti. Dan ketiga, arah industrilisasi ke depannya. Dalam laporan tersebut, muncul 25 tema besar di antaranya : nano device untuk generasi baru IT, single molecular sensing device, biomolecular device denganselfassembled method, soft nanomachine, drug delivery, dan lainlain. Tema-tema ini akan menjadi perhatian utama dalam pengembangan teknologi nano di Jepang sekarang dan masa depan. Penelitian teknologi nano di Jepang tidak hanya dilakukan di universitas atau institusi penelitian
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
lainnya, tetapi juga di industri. Perindustrian di Jepang telah menyadari bahwa teknologi nano mempunyai peluang besar masuk ke dalam pasaran bisnis, terutama untuk 10 sampai 20 tahun mendatang. Tiap negara mempunyai model dan arah tersendiri dalam pengembangan bisnis teknologi nano. Jepang sendiri setidaknya mempunyai 3 model yang akan dikembangkan. Pertama, model general trading company, yaitu model kombinasi antara hasil riset dasar dengan komponen teknik produksi. Dengan metode ini, penelitian teknologi nano diharapkan tidak hanya berhenti sebagai hasil riset saja, tetapi juga bisa menghasilkan produk, yang akhirnya bermuara pada bisnis. Model kedua adalah venture di dalam industri. Dalam dunia industri, penelitian dan pengembangan teknologi mutakhir di Jepang biasanya dilakukan oleh industri-industri besar. Karena itu, mereka mempunyai banyak know how tentang teknologi tersebut, terutama untuk penelitian-penelitian dasar. Tetapi, untuk menyambungkan teknologi nano dengan industrilalisasi, tidak cukup dengan kondisi penelitian selama ini. Kecepatan dan manuver khusus
diperlukan untuk pengembangan teknologi nano ini. Untuk itu, para industri cenderung memisahkan teknologi nano dari bidang garapan lainnya, dan kemudian mendirikan venture di dalam industri untuk mengakselerasi pengembangan teknologi nano tersebut. Sebagai contoh adalah apa yang dilakukan perusahaan Hitachi dengan mendirikan Mu-solution venture company atau perusahaan Mitsui dengan Carbon Nanotec Research Institute. Model ketiga adalah pemikiran memasukkan teknologi nano ke dalam restrukturisasi bisnis industri. Akhir-akhir ini, satu kunci penting dalam manajemen industri adalah pemilihan garapan dan konsentrasi. Industri, cenderung untuk memilih bidang garapan tertentu dan berkonsentrasi/fokus di sana agar menjadi yang terbaik di bidang garapannya. Tetapi, pemilihan garapan dan konsentrasi ini belum lah cukup jika tidak diikuti dengan inovasi perluasan bisnis baru. Dalam hal ini, teknologi nano muncul ke permukaan dan semakin bertambah dari waktu ke waktu.
ILMU DAN TEKNOLOGI NANO DI INDONESIA
Bangsa Indonesia sebagai bagian dari masyarakat dunia yang sangat dipengaruhi oleh isu-isu global, antara lain ilmu dan teknologi, pendidikan, perekonomian dan perdagangan, kesejahteraan sosial, serta lingkungan hidup, juga memerlukan kebijakan-kebijakan nasional disertai dengan aplikasinya pada tingkat institusi pemerintahan, lembaga riset, lembaga pendidikan, dan industri. Kebijakan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia dapat dicermati melalui rencana pembangunan jangka panjang nasional dan rencana pembangunan jangka menengah. Di dalam Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 17 tahun 2007 tentang Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional tahun 2005-2025, pemerintahan Indonesia telah mendefinisikan rancangan pembangunan jangka panjang (RPJP) nasional, visi, misi dan arah pembangunan nasional dari tahun 2005 hingga 2025. Visi pembangunan nasional tahun 20052025 adalah indonesia yang mandiri, maju, adil dan makmur. Sebagian visi tersebut dapat ditempuh melalui 2 (dua) dari 8 (delapan) misi pembangunan 10
nasional, yaitu mewujudkan bangsa yang berdaya-saing dan mewujudkan Indonesia asri dan lestari. Untuk mewujudkan bangsa yang berdaya-saing, arah pembangunan adalah membangun sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas; memperkuat perekonomian domestik dengan orientasi dan berdaya saing global; penguasaan, pengembangan, dan pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi; sarana dan prasarana yang memadai; serta reformasi hukum dan birokrasi. Sedangkan arah pembangunan untuk mewujudkan Indonesia asri dan lestari, yaitu: mendayagunakan sumber daya alam yang terbarukan, mengelola sumber daya alam yang tidak terbarukan, menjaga keamanan ketersediaan energi, menjaga dan melestarikan sumber daya air, mengembangkan potensi sumber daya kelautan, meningkatkan nilai tambah atas pemanfaatan sumber daya alam tropis yang unik dan khas, memerhatikan dan mengelola keragaman jenis sumber daya alam yang ada di setiap wilayah, mitigasi bencana alam sesuai dengan kondisi geologi Indonesia, mengendalikan kerusakan dan pencemaran lingkungan, meningkatkan kapasitas
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan hidup, dan meningkatkan kesadaran masyarakat untuk mencintai lingkungan hidup. Rencana pembangunan jangka menengah (RPJM) tahun 2005-2009 mengarahkan peningkatan kemampuan ilmu pengetahuan dan teknologi pada 6 (enam) bidang prioritas, yaitu pembangunan ketahanan pangan, penciptaan dan pemanfaatan energi baru dan terbarukan, pengembangan manajemen dan teknologi transportasi, pengembangan teknologi informasi dan komunikasi, pengembangan teknologi pertahanan, dan pengembangan teknologi kesehatan dan obat-obatan. Bidang lain yang bukan prioritas adalah teknologi air bersih, teknologi kelautan, sistem informasi spasial, mitigasi bencana, teknologi dirgantara dan antariksa, bidang politik, sosial, budaya, dan hukum dan bidang tematis lain. Ke enam bidang prioritas membutuhkan Sains Dasar dan Ilmu Sosial dan Kemanusiaan yang dikembangkan untuk: (i) memperkuat basis keilmuan dari ke enam bidang fokus; (ii) memperkuat dimensi sosial dan kemanusiaan dari ke enam bidang fokus dan (iii) mempererat keterkaitan lintas-
disiplin dan lintas-bidang diantara ke enam bidang fokus tersebut. Salah satu kategori sasaran pengembangan Sains Dasar adalah kelompok formulasi kompleksitas yang didalamnya tercakup ilmu dan teknologi nano. Riset dan perkembangan di bidang sosial dan kemanusiaan diarahkan untuk memperkaya dan memperkuat dimensi sosial dan kemanusiaan dalam pengembangan di ke enam bidang prioritas. Ilmu dan teknologi nano di Indonesia baru ditempatkan dalam kelompok Sains Dasar yang menitikberatkan pada ilmu Pemodelan Matematika, Kimia, Fisika, dan Biologi. Peranan Ilmu Sosial dan Kemanusiaan terhadap perkembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia belum menjadi prioritas paling tidak hingga tahun 2009. Metode deskriptif kualitatif melalui survei dokumen-dokumen sekunder (tulisan ilmiah, buku, laporan resmi, dan halaman website) dijadikan metode untuk mendeskripsikan secara umum ilmu dan teknologi nano dilihat dari aspek definisi, ruang lingkup dan produk komersial. Tujuannya adalah memberikan pengenalan kepada pembaca perihal ilmu dan teknologi nano. Selanjutnya, studi kasus perkembangan ilmu dan
teknologi nano di Indonesia dan di Uni Eropa dideskripsikan dengan studi survei dan perbandingan dalam hal strategi berbagai institusi (pemerintah, lembaga penelitian, lembaga pendidikan, dan advokasi), dana dan topik penelitian, publikasi tulisan ilmiah, pengajuan hak paten, pendirian perusahaan “start-up”, dan sumber daya. Manfaat ilmu dan teknologi nano bagi pembangunan Indonesia akan terlihat dengan mengetahui potensi ilmu dan teknologi nano dan posisi Indonesia dibandingkan dengan negara-negara maju. Kebijakan pemerintah dalam bidang ilmu dan teknologi nano masih menempatkan bidang tersebut ke dalam kerangka kebijakan yang sudah ada. Belum ada keberanian pemerintah Indonesia untuk secara khusus membuat kebijakan mendirikan pranata institusi dan program penelitian teknologi nano. Kementerian Riset dan Teknologi mendorong riset teknologi nano dengan memasukkan ilmu dan teknologi nano pada program insentif. Di tahun 2009, program insentif menitikberatkan pada penelitian terapan. Cukup jelas bahwa di tahun 2009, penelitian ilmu dasar nano belum dijadikan prioritas. 12
Penerapan teknologi nano di Indonesia diperkirakan masih sangat rendah karena ilmu dasarnya belum kuat dan mungkin hanya segelintir ilmuwan dan lembaga yang bisa melakukan langkah aplikasi teknologi nano. Profil BPPT belum jelas menampilkan keberpihakan mereka pada teknologi nano. Melihat struktur organisasinya, tidak ada deputi, balai pengkajian dan unit pelaksana teknis khusus teknologi nano. Kebijakan Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI) untuk mendukung pendidikan ilmu dan teknologi nano juga belum jelas. Dari penelusuran website DIKTI, beberapa penelitian ilmu dan teknologi nano telah didanai oleh DIKTI. Namun, program yang dikhususkan untuk pengembangan teknologi nano belum dilakukan. Integrasi ilmu dan teknologi nano ke dalam struktur pendidikan tinggi mungkin sudah dilakukan melalui berbagai program studi yang sudah ada. Organisasi dan struktural LIPI memperlihatkan bahwa penelitian ilmu dan teknologi nano masih dinaungi berbagai bidang ilmu yang sudah mapan. Kegiatan penelitian ilmu dan teknologi nano masih di bawah pusat penelitian fisika, kimia, metalurgi, dan biologi. Di Indonesia belum banyak lembaga
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
publik atau privat yang fokus pada penelitian atau advokasi teknologi nano. Lembaga privat yang melakukan riset dan advokasi teknologi nano adalah Mochtar Riady Institute for Nanotechnology. Mereka fokus pada penelitian tentang molecular epidemilogy, proteomic, single nucleotide polymorphism, immunology, dan genomyc. Mereka bekerjasama dengan Universitas Pelita Harapan, berbagai lembaga penelitian kesehatan di Indonesia, Cina, Hongkong dan Singapur. Pada April 2005, Masyarakat Nanoteknologi Indonesia (MNI) dideklarasikan di LIPI Serpong. Visi MNI adalah menjadikan Indonesia berkemampuan iptek berdaya saing secara global melalui jejaring teknologi nano. Lembaga ini diharapkan menjadi forum komunikasi berbagai pihak yang tertarik atau bergerak dalam bidang sains dan teknologi nano. Melalui penelusuran website lembaga di atas, tidak mudah mencari kebijakan dan arah penelitian secara mendetail di Indonesia. LIPI dan MNI belum secara transparan menentukan arah perkembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia.
Pendidikan tinggi favorit di Indonesia belum membentuk program studi khusus di bidang ilmu dan teknologi nano. Mungkin mata kuliah ilmu dan teknologi nano telah diberikan pada program studi di departemen teknologi dan sains. Mengingat keterbatasan sumber daya di perguruan tinggi di Indonesia, sulit dibayangkan kemajuan transfer ilmu dan teknologi nano kepada para mahasiswa. Lembaga advokasi yang terlibat dalam ilmu dan teknologi nano belum nampak di Indonesia. Kegiatan advokasi lebih banyak dilakukan pemerintah,lembaga riset dan lembaga pendidikan melalui kegiatan seminar-seminar. Kegiatan-kegiatan penelitian dan advokasi terlihat belum tertata rapi dan jelas sehingga terkesan belum ada kepedulian yang signifikan akan resiko ilmu dan teknologi nano bagi masyarakat dan lingkungan. Penulis berpendapat, berbagai pihak di Indonesia masih mengandalkan informasi dari luar negeri menyangkut dampak dan resiko ilmu dan teknologi nano. Beberapa kemajuan penting ilmu dan teknologi nano di Indonesia telah dicapai oleh beberapa ilmuwan di Indonesia. Peneliti LIPI telah membuat nano silika menggunakan teknik ball
milling. Dengan teknik mechanical alloying, Bi2O3 nanotube dapat di sintesis untuk aplikasi penyimpanan data. Peneliti LIPI lainnya mampu membuat atomic force microscopy (AFM) dengan biaya yang lebih murah walaupun perlu penelitian lebih lanjut untuk optimalisasi. Di tahun 2005, Kementerian Negara Riset dan Teknologi melakukan suatu program yang memfokuskan pada studi trend teknologi nano dan pemetaan 3 bidang sintesis yaitu peralatan partikel nano, prototype devais-mikro (sensor MEMS untuk CO2, glukosa dalam darah,dll) dan prototype bahan pelapis. Indonesia sangat kaya akan sumber daya alam mineral dan hayati. Beberapa sumber daya mineral yang ada di Indonesia adalah nikel, emas, perak, mangan, besi dan tembaga. Minyak dan gas alam juga sumber daya alam yang memberikan devisa bagi Indonesia. Kekayaan yang sangat penting adalah keanekaragaman hayati di Indonesia. Kekayaan laut Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah Indonesia mengingat sebagian besar wilayah Indonesia adalah perairan laut. Sumber daya mineral, minyak dan gas alam dapat disintesis menjadi bahan nano. Partikel nano besi dapat digunakan untuk bahan 14
magnetik, katalis kimia dan elektroda. Nano tembaga digunakan sebagai filter, elektroda dan pelapis. Nano nikel juga diaplikasikan untuk filter, elektroda, katalis dan pelapis. Sedangkan nano mangan digunakan sebagai elektroda, kapasitor, katalis dan pemisah. Nano perak digunakan untuk filter, elektroda, pelapis dan bahan bio medis. Minyak dan gas alam merupakan bahan baku membuat nano polimer dan kompositnya.
KESIMPULAN
Perkembangan ilmu dan teknologi nano didorong oleh 2 (dua) hal yaitu motif sains dan industri. Miniaturisasi, komersialisasi dan pangsa pasar adalah faktor-faktor industri yang mendorong pengembangan teknologi nano. Fenomena unik sifat-sifat mekanik, fisika, kimia, biologi, listrik, termal dan elektrik pada skala nano membuka peluang aplikasi bahan dan teknologi nano di berbagai bidang. Beberapa produk komersil telah menggunakan bahan dan teknologi nano. Indonesia dengan sumber daya alam yang melimpah dan beraneka ragam dapat menjadi pemasok bahan baku nano. Kebijakan pemerintah, industri,
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
Mawas Juni ‘11
lembaga penelitian dan pendidikan serta masyarakat di Indonesia dalam bidang teknologi nano belum cukup untuk menjadikan Indonesia sebagai salah satu pemain penting dalam teknologi tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
A. Hullman. 2006, The economic development of nanotechnology: An indicators based analysis, European Commission: DG Research, November. Dewan Riset Nasional. 2006, Agenda Riset Nasional 20062009. H.W. Kroto. et al. 1985, C60Buckiminsterfullerene, Nature, 318 (6042), 162-163. J. Melanie. Et al. 2005, Enhancing ASEAN minerals trade and investment, REPSF project No.4/009b. K.
Hess. 2003, Handbook of Nanoscience, Engineering, and Technology. CRC Press, 2.1-2.5.
Kebatomo, Dr (2005). Gelombang Teknologi. Jakarta : Penerbit YSM
http://www.nanonet.info/. Menteri Hukum dan Hak Asasi Manusia. 2005, Peraturan presiden tentang rencana pembangunan jangka menengah nasional tahun 2004-2009, Lembaran Negara Republik Indonesia, 11. Nanotech and business by Ishikawa Masamichi, 2003 Nanoteku-katsuyogijutsu-no-subete by Kawai Tomoji, 2002. R.P. Feynman. 1960, There’s Plenty of Room at the Bottom: An Invitation to Enter a New Field of Physics. Caltech’s Engineering and Science, XXIII (5), 22-36.
http://www.snpc.org.cn/english/intr oduction.asp. http://www.nanoforum.org/nf06~str uktur~0~modul~loadin~folder ~143~.html. http://www.nano.gov/html/facts/wh atIsNano.html. 26 November 2008. http://www.nanoforum.org/nf06~str uktur~0~modul~loadin~folder ~143~.html.
Yohanes Surya dkk, Bina Sumber Daya MIPA ISBN 979-307069-1 (2004), Nanoteknologi : teknologi terkini menyambut masa depan
http://cordis.europa.eu/fp7/understa nd_en.html.
http://www.research.ibm.com/about /past_history.shtml.
http://ec.europa.eu/education/progra mmes/mundus/projects/index_ en.html.
http://cordis.europa.eu/nanotechnol ogy/home.html. http://nanonet.mext.go.jp/.
http://www.lipi.go.id/. http://www.mrinstitute.org/. http://nano-indonesia.org/. http://nanozr.co.id http://www.nano.lipi.go.id/
http://www.nanotechproject.org/inv entories/consumer/. http://www.nano.gov/html/about/ho me_about.html.
http://www.nano.gov/index.html.
http://dikti.go.id/index.php?option= com_frontpage&Itemid=1.
http://www.nanotechproject.org/inv entories/consumer/background /selection/.
Iijima. 1991, Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, 354 (6348), 56-58.
S.
http://portal.bppt.go.id/menu_kiri/in dex.php?id=2.
http://cordis.europa.eu/nanotechnol ogy/home.html.
http://ec.europa.eu/nanotechnology/ key_en.html.
http://www.nanoforum.org/. http://www.ristek.go.id/. 16
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN
Budi Gunawan
