Nanoteknologi Di Bidang Kimia

Oleh: Muhamad Aldi Setiadi (@T19-Aldi)

 

ABSTRAK

Industri yakni seluruh bentuk kegiatan ekonomi yang mengolah bahan baku dan atau mempergunakan sumber daya industri sehingga menciptakan barang yang mempunyai nilai tambah atau faedah yang lebih tinggi, termasuk jasa industri (Undang-Undang No 3 Tahun 2014 perihal Perindustrian). Istilah industri berasal dari bahasa latin, yaitu industrial yang artinya buruh atau tenaga kerja.

Nanoteknologi merupakan ilmu dan rekayasa dalam penciptaan material, struktur fungsional, maupun perabotan dalam sekala nanometer. Nanoteknologi memiliki wilayah dan efek aplikasi yang luas mulai dari bidang material maju, transportasi, ruang angkasa, kedokteran, lingkungan, IT hingga energi.

Kata kunci: industri, nanoteknologi

ABSTRACT

Industry is all forms of economic activity that processes raw materials and or utilizes industrial resources so as to produce goods that have higher added value or benefits, including industrial services (Law No. 3 of 2014 concerning Industry). The term industry comes from the Latin, namely industrial which means labor or labor.

Nanotechnology is the science and engineering in the creation of materials, functional structures, and devices on the nanometer scale. Nanotechnology has a wide area and impact of applications ranging from advanced materials, transportation, aerospace, medicine, environment, IT to energy.

Keywords: industry, nanotechnology

PENDAHULUAN

Industri 4.0 yakni inisiatif strategis yang gres-gres ini diperkenalkan oleh pemerintah Jerman. Tujuan dari inisiatif ini ialah transformasi industri manufaktur lewat digitalisasi dan eksploitasi potensi teknologi gres. Dengan demikian, metode buatan Industri 4.0 fleksibel dan memungkinkan produk yang dipersonalisasi dan diubahsuaikan (Rojko, 2017).

Revolusi industri membuka pintu bagi kombinasi yang cukup besar dalam interpretasi bahkan di mana sejarawan membuatkan konseptualisasi topik yang serupa. Hal ini berlaku untuk interpretasi dan ukuran makroekonomi dikala ini seperti perdebatan masa lalu perihal kemajuan teknologi atau tolok ukur hidup di mana evaluasi deskriptif dan kuantitatif sudah dipakai (Hudson, 2014).

Berbagai jenis industri sudah mulai menerapkan teknologi nano untuk pengembangan produknya. Sebagai studi awal, telah dikerjakan kajian trend pengembangan industri nanoteknologi global untuk menentukan industri di antara klasteklaster industri tersebut. Berbagai kebijakan di negara maju menawarkan gambaran bahwa pemerintah sangat aktif berperan memajukan nanoteknologi di negaranya dengan intervensi lewat aneka macam kebijakan dan suntikan dana yang sungguh besar untuk Research and Development dan implementasi nanoteknologi di industri nasionalnya (Haryono, 2018).

RUMUSAN MASALAH

1.     Apa yang dimaksud dengan Revolusi Industri 4.0?

2.     Apa saja manfaat Revolusi Industri 4.0?

3.     Apa yang dimaksud dengan Nanoteknologi?

4.     Bagaimana penerapan Nanoteknologi pada bidang kimia?

TUJUAN

1.     Untuk mengenali pengertian Revolusi Industri 4.0

2.     Untuk mengetahui manfaat Revolusi Industri 4.0

3.     Untuk mengenali pengertian Nanoteknologi

4.     Untuk mengetahui penerapan Nanoteknologi dalam bidang kimia

PEMBAHASAN

Revolusi Industri 4.0 secara fundamental menyebabkan berubahnya cara manusia berpikir, hidup, dan berafiliasi satu dengan yang lain. Era ini akan mendisrupsi banyak sekali aktivitas insan dalam banyak sekali bidang, tidak hanya dalam bidang teknologi saja, tetapi juga bidang yang lain seperti ekonomi, sosial, dan politik (Prasetyo, 2018).

Sawitri (2019), menyatakan defenisi tentang Industri 4.0 beragam karena masih dalam tahap penelitian dan pengembangan. Pengertian Revolusi Industri 4.0 yaitu industri yang memadukan teknologi otomatisasi dengan teknologi cyber. Ini merupakan tren otomatisasi dan pertukaran data dalam teknologi manufaktur, termasuk metode cyber-fisik, Internet of Things (IoT), komputasi awan dan komputasi kognitif. Konselir Jerman, Angela Merkel berpendapat bahwa Industri 4.0 yaitu transformasi komprenhensip dari kesuluruh aspek bikinan di industri lewat penggabungan teknologi digital dan internet dengan industri konvensional.

  Industri Hijau Dan Karakteristik Industri Hijau

Revolusi industri merupakan pergeseran cara hidup dan proses kerja insan secara mendasar, dimana dengan kemajuan teknologi informasi mampu mengintregrasikan dalam dunia kehidupan dengan digital yang dapat memberikan imbas bagi seluruh disiplin ilmu. Dengan perkembangan teknologi info yang meningkat secara pesat mengalami terobosan diantaranya dibidang artificiall intellegent, dimana teknologi komputer sebuah disiplin ilmu yang mengadopsi keahlian seseorang kedalam sebuah aplikasi yang berbasis teknologi dan melahirkan teknolologi informasi dan proses produksi yang dikendalikan secara otomatis (Hamdan, 2018).

Dengan lahirnya teknologi digital dikala ini pada revolusi industri 4.0 memiliki dampak kepada kehidupan insan diseluruh dunia. Revolusi industri 4.0 semua proses dikerjakan secara metode otomatisasi didalam semua proses aktivitasi, dimana perkembangan teknologi internet makin berkembang tidak cuma menghubungkan manusia seluruh dunia namun juga menjadi sebuah basis bagi proses transaksi jual beli dan transportasi secara online (Hamdan, 2018).

 

Sumber: https://www.its.ac.id

Revolusi Industri 4.0 pastinya mempunyai banyak manfaat, adapun faedah dari revolusi industri 4.0 yang diungkapkan Hidayat (2021) yakni:

          Waktu

Setiap karyawan menjadi lebih efisien dikala bekerja dalam proses yang dioptimalkan. Insinyur menghabiskan 31% waktu kerja untuk mencari gosip, waktu yang mampu digunakan untuk acara yang menciptakan nilai.

          Biaya

Menyajikan data yang akurat dalam konteks dan format yang sempurna yang diperlukan untuk membuat keputusan yang sempurna. Informasi yang salah dan keputusan yang salah diambil pada mereka biaya 25% dari pemasukan perusahaan.

          Fleksibilitas

Mereka membuat metode fleksibel yang siap untuk berubah dan siap untuk peluang baru. Hanya 36% perusahaan yang siap mengoptimalkan proses berdasarkan analisis data.

          Integrasi

Manufaktur digital melibatkan pengembangan simultan dari produk dan proses buatan. Perusahaan mengurangi 80% waktu dengan gangguan buatan bila mereka menggunakan validasi digital.

          Pabrik Digital

Pabrik Digital akan memu
ngkinkan optimalisasi semua fase dalam siklus hidup produk. Simulasi virtual desain dan fungsionalitas yang dikembangkan secara paralel dengan penyusunan rencana manufaktur menciptakan peluncuran pasar yang jauh lebih singkat, pengurangan ongkos yang signifikan, dan mutu yang lebih tinggi.

          Tempat kerja di Industri 4.0

Masa depan gaun ganti biru akan sangat dipengaruhi oleh Industri 4.0. Pastinya keahlian yang diperlukan di pabrik-pabrik di masa depan akan berlawanan dengan yang kini. Banyak aktivitas hari ini, melayani mesin bikinan, penentuan posisi presisi, perakitan, pemeriksaan kualitas akan dilaksanakan oleh robot. Tidak cuma lebih efektif, mereka juga berkomunikasi secara tepat dengan sistem keputusan dan kendali. Pasar tenaga kerja akan berganti, namun sulit untuk memprediksi apakah akan ada lebih banyak atau lebih sedikit pekerjaan secara keseluruhan.

Robot masih di permulaan dan belum mampu menggantikan manusia dalam segala acara. Di sisi lain, tingkat pengembalian investasi di pabrik yang sepenuhnya otomatis tidak menawan sekarang. Semua perkiraan didasarkan pada data historis, tetapi teknologi eksponensial benar-benar baru, sehingga imbas evolusi dan penggunaan skala besar susah diprediksi. Risikonya ialah mempunyai pengangguran besar-besaran untuk kategori tertentu dan kurangnya keterampilan digital (Stăncioiu, 2017).

Nanoteknologi menjadi kian familiar dengan keseharian kita dalam beberap tahun terakhir. Rangkaian kata “memakai teknologi nano” banyak kita dapatkan pada bungkus produk-produk di sekeliling kita mulai dari elektronika, obat-obatan sampai keelokan (Fidiani, 2021).

Istilah teknologi nano pertama kali diresmikan oleh Prof. Norio Taniguchi, seorang ahli fisika dari Tokyo Science University, tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On the basic concept of ‘nano-technology’ (Taniguchi 1974). Pada tahun 1980-an perumpamaan teknologi nano dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. K. Eric Drexler, spesialis di bidang teknologi nano molekuler, lewat bukunya yang berjudul “Engines of creation: the coming era of nanotechnology” (Drexler 1986). Dalam buku tersebut disebutkan bahwa perumpamaan “teknologi nano” dan “teknologi molekuler” dapat dipakai secara bergantian untuk menggambarkan teknologi baru yang mengatasi atom dan molekul individu dengan kendali dan ketepatan (Ariningsih, 2016).

  Pencemaran Air: Masalah Yang Ditimbulkan Polutan Air

Ariningsih (2016) menyatakan definisi lain dari teknologi nano dikemukakan oleh Institute of Technology di Inggris, yang mendefinisikan teknologi nano selaku “science and technology where dimensions and tolerances in the range of 0.1 nanometer (nm) to 100 nm play a critical role” (WhatIs.com 2011). Nano ialah satuan panjang sebesar sepermiliar meter (1 nm = 10-9 m). Nano sendiri berasal dari kata Yunani yang memiliki arti kerdil, lalu diturunkan menjadi kata nanometer. Makara, teknologi nano adalah teknologi pada skala nanometer.

Nanoteknologi juga disebut sebagai abad depan dari teknologi yang ada kini. Nanoteknologi ketika ini sudah merambah berbagai sektor, mulai dari dunia industri, elektronika, sampai kepentingan dunia militer. Beberapa teladan gambaran penerapan nanoteknologi di dunia antara lain mirip pertumbuhan nanoteknologi dalam bidang katalis terutama dalam rekayasa material berpori (lempung, zeolit, grafit dll) yang memungkinkan dibuatnya bahan yang memiliki pori dan luas, permukaan besar selaku sumber energi gres dan terbarukan (Handayani, 2019).

Satu realita yang unik perihal nanoteknologi yakni jangkauan keilmuannya yang bersifat interdisipliner. Satu bidang kajian terkait dengan bidang kajian yang lain. Sebagai contohnya, ilmu fisika terkait dengan ilmu kimia untuk menghasilkan aneka macam aplikasi dalam bidang medis, alat rumah tangga, militer, dan yang lain. Ilmu-ilmu fisika dan biologi saling berhubungan untuk menciptakan teknologi di bidang lingkungan hidup. Sedangkan ilmu kimia dan biologi saling berhubungan untuk menciptakan kemajuan di bidang kosmetik. Dengan demik
ian, jangkauan nanosains dan nanoteknologi bantu-membantu sangat luas
(Dwandaru, 2012).

Menurut Ariningsih (2016), hasil akhir riset bidang material nano yakni mengganti teknologi yang ada sekarang yang kebanyakan berbasis material berskala mikrometer menjadi teknologi berbasis material berskala nanometer. Hal ini didasari iman bahwa material berskala nanometer mempunyai sifat fisika dan kimia yang lebih unggul dari material ukuran besar (bulk). Sifat tersebut dapat diubah lewat pengontrolan ukuran material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antarpartikel. Teknologi nano memiliki daerah dan dampak penerapan yang luas mulai dari bidang material maju, transportasi, ruang angkasa, kedokteran, kosmetik, elektro, pertanian dan pengolahan pangan, lingkungan, IT, hingga energi.

Hidayat (2021) menyatakan pertumbuhan minat dalam ilmu sains dan rekayasa nano adalah alasannya konjungsi dari beberapa aspek, antara lain kenaikan nanofabrikasi dan teknik mikroskopi serta pengukuhan bahwa sifat gres timbul dalam struktur nano sintetik.

Pengembangan nanopartikel logam dan oksida logam dari garamnya mampu dikerjakan dengan mengaplikasikan prinsip-prinsip kimia hijau. Penggunaan senyawasenyawa metabolit yang terkandung dalam ekstrak tumbuhan darat dan tumbuhan laut, serta penggunaan enzim dan kuman sebagai bioreduktor merupakan salah satu upaya ramah lingkungan dalam pengembangan nanopartikel. Limbah makanan hasil budidaya dan limbah hortikultura juga mengandung biomolekul dan senyawa yang berguna yang mampu mereduksi ion logam (precursor) dalam larutan lembap membentuk nanopartikel logam dan oksida logam. Biomolekul dapat juga bertindak sebagai template yang mengarahkan perkembangan partikel dalam orientasi tertentu, atau bertindak selaku agen pelindung/penstabil (pelapis) yang menangkal aglomerasi nanopartikel (Ghosh, 2017).

Fitur lain yang menarik dari nanopartikel yang disintesis berbasis kimia hijau yakni potensinya sebagai bagian dari teknologi berbasis kimia yang berkesinambungan dan ramah lingkungan, yang mempertimbangkan resiko paparan zat kimia terhadap insan dan lingkungan yang biasanya terkait dengan penggunaan pelarut beracun (Hidayat, 2021).

Dalam bertahun-tahun terakhir banyak penelitian melaporkan kesuksesan sintesis nanopartikel memakai beragam sumber tumbuhan, jamur, alga, limbah tanaman, enzim, maupun mikroorganisme. Sintesis dengan bioreduktor sudah sukses mengembangkan produk nanopartikel logam mulia mirip emas, perak, platinum dan paladium dan diaplikasikan selaku antibakteri dan katalis (Shah, 2015).

  Kimia Industri Pada Industri Oleokimia

Dubey (2010) telah melaporkan pembentukan nanopartikel perak dan emas masing-masing dengan diameter 16 nm dan 11 nm dengan menggunakan prekursor larutan Ag dan Au encer dengan bioreduktor ekstrak ekstrak Tanacetum vulgare (buah tansi). Selain itu, beberapa ekstrak limbah masakan lain mirip Pyrus sp. (buah pir) dan Mangifera indica (kulit mangga) telah menunjukkan kemampuannya dalam mereduksi ion Au (III) untuk membentuk nanopartikel Au (Yang, 2014; Ghodake, 2010).

KESIMPULAN

            Revolusi Industri keempat (IR 4.0) sudah mengganti lanskap penemuan pendidikan. IR 4.0 dikendalikan oleh kecerdasan buatan dan kerangka fisik digital yang menciptakan insan-mesin antarmuka lebih universal. Revolusi cepat dalam penemuan sudah melahirkan model pendidikan lain untuk era depan Pendidikan 4.0. Mempersiapkan lulusan untuk kehidupan dan pekerjaan abad depan yang dicapai oleh IR 4.0 dimana lebih banyak robot arif akan mengambil alih orang di divisi kegiatan tertentu, pendidikan harus mempergunakan gosip dan kesanggupan terkait yang tidak dapat digantikan oleh robot. Salah satu pola perkembangan dari revolusi industri 4.0 ialah nanoteknologi. Nanoteknologi dipakai dalam ilmu kimia, material dan fisik, serta teknik, biologi dan aplikasi medis.

DAFTAR PUSTAKA

Ariningsih, E. 2016. Prospects of Nanotechnology Application in Agriculture and Food Processing in Indonesia. Forum Penelitian Agro Ekonomi, Vol. 32 No. 1. 1-20. Dalam https://media.neliti.com/media/publications/63029-none-8cffd419.pdf (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Dubey, S.P.; Lahtinen, M.; Sillanpaa, M. 2010. Tansy fruit mediated greener synthesis of silver and gold 2010 nanoparticles. Process Biochem., 45, 1065–1071. Dalam https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359511310001017 (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Dwandaru, W.S.B,. 2012. APLIKASI NANOSAINS DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN: NANOTEKNOLOGI. Dalam http://staffnew.uny.ac.id/upload/132309688/penelitian/APLIKASI+NANOSAINS+DALAM+KEHIDUPAN+SEHARI.pdf (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Fidiani, Elok. 2021. Mengenal Lebih Dekat Dunia Nano di Era Nanoteknologi. Dalam https://unpar.ac.id/mengenal-lebih-erat-dunia-nano-di-era-nano-teknologi/ (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Ghosh PR, Fawcett D, Sharma, SB, and Poinern, GEJ, Gerrard E., 2017. Using Aquacultural and Horticultural Food Wast Production of High-Value Nanoparticles via Biogenic Processes. J. Materials, 10, 852. Dalam https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5578218/ (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Hamdan. 2018. INDUSTRI 4.0: PENGARUH REVOLUSI INDUSTRI PADA KEWIRAUSAHAAN DEMI KEMANDIRIAN EKONOMI. Jurnal Nusamba Vol. 3 No. 2. 1-8. Dalam https://ojs.unpkediri.ac.id/index.php/manajemen/issue/view/113 (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Handayani, Murni. 2019. Pengembangan Nanomaterial Fungsional dan Aplikasinya untuk Green Energi. Dalam https://fti.uad.ac.id/kuliah-umum-teknik-kimia-pengembangan-nanomaterial-fungsional-dan-aplikasinya-untuk-green-energi/ (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Haryono, dkk. 2018. KONDISI TERKINI PENERAPAN NANOTEKNOLOGI PADA INDUSTRI DI INDONESIA. Dalam http://repo-nkm.batan.go.id/8314/1/1411-2213-2006-1-020%20%28Agus%20Haryono%2C%20Nurul%20Taufiqu%20Rochman%2C%20Agus%20Fanar%20Syukri%2C%20Setyo%20Purwanto%20dan%20Atih%20S.%20Herman%29.pdf (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Hidayat, A. A. 2021. Industri Kimia di Masa Depan. Modul 8 Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana. (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Hudson, P. (2014). The industrial revolution. Bloomsbury Publishing. Dalam https://tinyurl.com/55nfa4szn (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Prasetyo, Banu dan Trisyanti U. 2018. REVOLUSI INDUSTRI 4.0 DAN TANTANGAN PERUBAHAN SOSIAL.  Dalam http://iptek.its.ac.id/index.php/jps/article/download/4417/3156

Rojko, A. (2017). Industry 4.0 concept: Background and overview. International Journal of Interactive Mobile Technologies, 11(5). 77-90. Dalam https://tinyurl.com/5y3w8jsx (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Sawitri, Dara. 2019. REVOLUSI INDUSTRI 4.0: BIG DATA MENJAWAB TANTANGAN REVOLUSI INDUSTRI 4.0. Jurnal Ilmiah Makistek Vol. 4 No. 3. 1-9. Dalam http://download.garuda.ristekdikti.go.id/article.php?article=1599824&val=18023&title=REVOLUSI%20INDUSTRI%2040%20%20BIG%20DATA%20MENJAWAB%20TANTANGAN%20REVOLUSI%20INDUSTRI%2040 (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Shah, M.; Fawcett, D.; Sharma, S.; Tripathy, S.; Poinern, G.E.J. 2015. Green synthesis of metallic nanoparticles via biological entities. Materials, 8, 7278–7308. Dalam https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28793638/ (Diakses pada 23 Oktober 2021).

Yang, N.; Wei-Hong, L.; Hao, L. 2014. Biosynthesis of Au nanoparticles using agricultural waste mango peel extract and it’s in vitro cytotoxic effect on two normal cells. Mater. Lett. 134, 67–70. Dalam https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X14012750 (Diakses pada 23 Oktober 2021).