Nanoteknologi dan nanosains (N&N) merupakan bidang pengetahuan ilmiah yang muncul yang akan berdampak besar pada masyarakat kita.
Skala nanometrik (1 meter = 1.000.000.000 nanometer) adalah karakteristik objek dengan ukuran antara dimensi molekul dan partikel submikrometrik.
Mungkin karena alasan ini, istilah N&N telah digunakan dalam konteks yang berbeda dan dalam kaitannya dengan hampir semua hal yang dapat diukur pada skala “nano”.
Definisi ini, selain kurang memiliki dasar ilmiah yang kuat, dapat menyebabkan evaluasi yang salah tentang potensi dan keterbatasan N&N. Definisi yang cukup luas dan biasanya diterima dalam komunitas ilmiah, menganggap N&N sebagai area interdisipliner yang melibatkan pengetahuan dan manipulasi bahan dengan dimensi antara 1-100 nm, menghadirkan sifat unik ini dalam arti yang memungkinkan pengembangan teknologi inovatif. aplikasi dan perangkat.
Berbagai disiplin ilmu berkumpul di N&N, tidak hanya sifat fisik, kimia, dan biologi bahan berskala nano yang berbeda dari molekul dan padatan yang khas, tetapi juga dapat diperkirakan bahwa penemuan menarik akan terjadi dalam pendekatan antardisiplin pada cabang kimia ini..
Dalam konteks integrasi berbagai kompetensi inilah muncul istilah Nanokimia, terutama mengacu pada pengetahuan khas Ilmu Kimia yang dianggap mendasar bagi pengembangan N&N.
Tujuan utama Nanokimia adalah sintesis dan manipulasi kimia dari objek nano yang dapat diterapkan dalam konstruksi struktur nano baru.
Istilah Lego-Kimia sering dikaitkan dengan Nanokimia, menjadi analogi yang sangat menyenangkan, karena tidak hanya benda-nano yang dapat dibandingkan dengan bagian-bagian bangunan permainan Lego, tetapi mereka juga memiliki karakteristik morfologis dan fungsional tertentu yang dengan sendirinya juga merupakan objek studi. Nanokimia.
Partikel nano adalah contoh objek nano yang penelitiannya telah meningkatkan minat para ahli kimia.
Nanopartikel dari bahan tertentu memiliki sifat yang unik dan dapat dijadikan contoh untuk menggambarkan variasi sifat tertentu seperti ukuran partikel.
Sebagai contoh, ini mengacu pada perubahan warna beberapa semikonduktor nano-kristal, atau nano-logam dengan variasi ukuran rata-rata partikelnya.
Dalam kasus semikonduktor, perbedaan warna yang diamati pada partikel nano dari bahan yang sama disebabkan oleh sifat optik dan elektronik yang berbeda yang dihasilkan dari efek kurungan dimensi kuantum yang terjadi pada partikel nano ini.
alam kuantum
Seperti namanya sendiri, efek ini hanya dapat dijelaskan dengan mempertimbangkan sifat kuantum materi, sehingga nanopartikel semikonduktor yang menunjukkan perilaku ini biasanya ditandai dengan titik kuantum (titik kuantum).
Penting untuk dicatat bahwa efek optik ini dihasilkan dari perubahan struktur elektronik semikonduktor sebagai akibat dari variasi ukuran rata-rata partikel.
Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa komponen Nanokimia yang relevan menyelidiki metode sintesis kimia yang memungkinkan kontrol ketat terhadap ukuran, bentuk, dan sifat permukaan partikel nano dengan komposisi kimia yang beragam.
Saat ini ada metode kimia yang memungkinkan tidak hanya memperoleh nanopartikel dari berbagai bahan, dari logam hingga polimer, serta jenis struktur nano lainnya, misalnya benang nano dan tabung nano.
Secara umum, kami memiliki fakta bahwa sifat yang ditunjukkan oleh bahan nano ini tidak akan membuat pengamat yang paling terganggu terganggu.
Produksi produk berbasis nanoteknologi juga melalui nanokimia. Nanomaterial setelah dimodifikasi secara kimia dapat digunakan di berbagai bidang aplikasi, mulai dari kedokteran hingga optoelektronika.
Misalnya, penggunaan nanopartikel untuk aplikasi biomedis telah menjadi subjek penelitian ini dalam beberapa tahun terakhir. Banyak aplikasi yang akan diselidiki melibatkan modifikasi kimia dari permukaan nanopartikel untuk membuatnya biokompatibel dengan sistem biologis.
Jadi, misalnya koloid yang dibentuk oleh nanopartikel magnetik diselidiki untuk teknik diagnostik dan terapeutik. Nanopartikel juga dapat diterapkan dalam produk industri tradisional dalam arti memberikan mereka sifat-sifat tertentu, inilah yang terjadi, misalnya, dalam industri cat, tekstil dan kertas. Manipulasi kimia objek nano dalam arti membuat struktur nano fungsional baru telah menaklukkan semakin banyak peneliti.
Beberapa metode kimia ini berusaha untuk meniru proses perakitan mandiri alami, yang berasal dari struktur nano yang terorganisir secara hierarkis dan kompleks.
Nanokimia masih berusaha membangun metodologi ilmiah yang mendukung dampak produk berbasis nanoteknologi pada tingkat yang paling beragam, terutama di bidang kesehatan dan lingkungan.
Dalam perspektif ini, opini publik yang tercerahkan tentunya merupakan aspek penting dalam arti menghargai yang terbaik yang ditawarkan nanoteknologi.