Page 75 - E-Modul Struktur Atom-Keunggulan Nanoteknologi

Hubungan Konsep Struktur Atom Pada Pokok Bahasan Nanomaterial

Nanoteknologi melibatkan pemahaman dan pengendalian materi pada skala
-9
nanometer. Nanometer adalah satuan panjang yang sangat kecil sepersejuta (10 ) meter.
Seberapa kecilkah nanometer (nm)? Sehelai rambut manusia memiliki lebar sekitar 80.000
hingga 100.000 nm. Pada skala nanometer, suatu unsur mungkin menunjukkan sifat yang
tidak biasa. Material berukuran nano memiliki sifat seperti titik lebur, konduktivitas listrik,
permeabilitas magneti, warna optis, dan relativitas kimia yang unik dan berbeda dibandingkan
material pada ukuran makroskopiknya. Ketika ukuran partikel diubah, hal itu dapat
menimbulkan beberapa perubahan, misalnya perubahan warna. Hal tersebut dikarenakan
dalam partikel berskala nanometer, susunan atom memantulkan cahaya secara berbeda. Emas
bisa tampak merah tua atau ungu, sedangkan perak bisa tampak kekuningan atau kuning.
Konsep perubahan sifat material pada ukuran nano didasari oleh 2 aspek yaitu ukuran dan
luas permukaan material.

Ukuran Partikel

Ukuran atom sangat ditentukan oleh jari-jarinya. Semakin pendek jari-jari atomnya
maka ukuran atom akan semakin kecil. Ukuran atom ini juga mempengaruhi sifat dari suatu
unsur/material. Material yang merupakan gabungan atom jika dioksidasi menjadi skala nano
dapat menunjukkan sifat yang sangat berbeda dengan sifat skala makroskopiknya. Fakta ini
memberikan kemampuan dan sifat baru pada material berstruktur nano yang mungkin lebih
menguntungkan daripada versi material makro. Contohnya yaitu beberapa polimer, meskipun
isolator dalam bentuk makro, mereka menjadi semikonduktor pada skala nano, tembaga dapat
menjadi zat yang transparan, platina yang bersifat inert dapat menjadi katalis, aluminium yang
sulit terbakar menjadi sangat mudah terbakar dan emas dapat berubah menjadi cairan pada
suhu kamar.

Dalam penerapannya, contoh paling umum pengaruh ukuran partikel nanomaterial
dalam kehidupan adalah penggunaan nanopartikel TiO 2 dalam tabir surya. Nanopartikel
titanium dioksida (TiO 2) umumnya digunakan dalam tabir surya sebagai perlindungan
terhadap radiasi sinar ultraviolet (sinar UV-B (290-320 nm) atau sinar UV-A khususnya sinar
UV-A II (320-340 nm). Dulu, tabir surya terbuat dari partikel besar yang membuatnya efektif
memantulkan sinar ultraviolet namun memberikan tampilan gumpalan putih di kulit saat
digunakan. Tabir surya dengan nanopartikel TiO 2 memiliki ukuran yang jauh lebih kecil
sehingga memiliki sifat yang berbeda. Titanium dioksida berwarna putih dan buram saat
ukuran partikelnya besar, namun ketika dikonversi ke bentuk nano mereka menjadi
transparan. Meskipun menggumpal ketika dicampur ke dalam tabir surya, nanopartikel
titanium dioksida mempertahankan kapasitas penyerap sinar UV dengan efektif, nanopartikel
ini juga menyerap dan menyebarkan cahaya tampak sehinga menjadikannya penghalang
transparan yang melindungi kulit dari sinar matahari. Keuntungan lainnya adalah tabir surya

Struktur Atom-Keunggulan Nanoteknologi 36

Kelas X SMA