sangat bermanfaat

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Nanometal (juga disebut nanopartikel logam) sangat menarik karena
sifatnya yang bergantung pada ukuran dan bentuknya. Sifat optik (linier dan
non-linier) bergantung padanya dan mereka di dominasi oleh sesuatu yang
disebut osilasi kolektif elektron induksi. Ada begitu banyak cara untuk
menyiapkan nanopartikel logam tetapi metode yang paling banyak digunakan
didasarkan pada kimia basah. Kita dapat menemukan nanometal yang
digunakan dalam aplikasi medis untuk persenjataan yang digunakan militer.
Nanometal juga memiliki sesuatu yang disebut Surface Plasmon Resonance
(SPR). Inilah yang menyebabkan perubahan warna yang kita lihat. Misalnya
pada abad ke-4 ketika cangkir Lycurgus diciptakan. Cangkir berubah warna
menjadi merah ketika cahaya bersinar di dalam cangkir dan hijau ketika
cahaya reflektif bersinar di luarnya.
Ada begitu banyak metode yang dapat kita siapkan untul nanometal dan
cara yang paling popular adalah dengan mereduksi HAuCl4 (asam kloraurat)
dalam larutan natrium sitrat yang mendidih dan kemudian pembentukan
nanopartikel emas terungkap dengan warna merah tua yang terlihat seperti
anggur di sekitar 10 menit. Nano partikel metal sering digunakan untuk
mengontrol dan memanipulasi medan optis skala nano melalui eksitasi
bersama elektron bebas bernama plasmon. Modifikasi sifat optik molekul
fluorofor melalui induksi plasmon telah banyak dimanfaatkan di berbagai
riset termasuk untuk aplikasi eptoelektronik, biosensor, fotosintesis artifisial,
dan spektroskopi resolusi tinggi.
Dalam media nanometal, cahaya dapat dipandu, dibatasi, dan difokuskan
jauh melampaui apa yang ditawarkan teknologi dielektrik konvensional.
Sedangkan dalam media dielektrik, pemfokusan dibatasi panjang gelombang
(terbatas difraksi) hingga ~300 nm paling baik, dalam media nanometal,
pemfokusan tidak bergantung pada panjang gelombang yang masuk, tanpa
batas karena hanya dibatasi oleh ukuran struktur nano, praktis membatasi
cahaya menjadi “hot-spots” super intens. Selain itu, nanometal menunjukkan
perubahan warna yang kuat; dan menjadi panas dan sangat interaktif dengan
lingkungan setelah penerangan cahaya.

2. 1.2 Rumusan Masalah
1. Apa definisi dari nanometal?
2. Apa saja karakteristik/sifat dari nanometal?
3. Bagaimana penerapan/aplikasi nanometal dalam kehidupan?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui definisi dari nanometal
2. Mengetahui karakteristik/sifat dari nanometal
3. Mengetahui penerapan/pengaplikasian nanometal dalam kehidupan

3. BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Nanometal
Nanometal adalah zat logam biru keabu-abuan muda. Ini terdiri dari
nanomachines individu mikroskopis, yang ketika dikelompokkan bersama dalam
volume besar menjadi cairan kebiruan. Nanometal dapat mengeras menjadi logam
padat, yang mempertahankan warna biru keabu-abuan tetapi mungkin ditutupi
dalam susunan garis-garis putih yang tampaknya acak yang menyerupai vein.
Nanometal juga dapat tersebar sebagai uap untuk membentuk lapisan penyangga
energi termal. Dalam keadaan ini dibutuhkan bentuk kabut abu-abu. Ketika
Nanometal cair bergerak dan menyebarkannya merayap di permukaan seperti
jamur atau cetakan lendir sebelum benar-benar menutupi seluruh permukaan dan
mengeras. Nanometal dapat dibentuk menjadi berbagai bentuk atau membentuk
sejumlah mesin kompleks.
Nanometal (juga disebut nanopartikel logam) sangat menarik karena
sifatnya yang bergantung pada ukuran dan bentuknya. Sifat optik (linier dan non-
linier) bergantung padanya dan mereka di dominasi oleh sesuatu yang disebut
osilasi kolektif elektron induksi. Nanopartikel logam mempunyai struktur 3 dimensi
berbentuk seperti bola (solid). Partikel ini dibuat dengan cara mereduksi ion logam
menjadi logam yang tidak bermuatan (nol). Pembentukan nanopartikel dengan
keteraturan yang tinggi dapat menghasilkan pola yang lebih seragam dan ukuran yang
yang seragam pula. Kebanyakan penelitian telah mampu menghasilkan nanopartikel
yang lebih bagus dengan menggunakan metoda-metoda yang umum digunakan, seperti:
kopresipitasi, sol-gel, mikroemulsi, hidrotermal/solvoterma, menggunakan cetakan
(templated synthesis), sintesis biomimetik, metode cairan superkritis, dan sintesis cairan
ionik. Pada makalah ini, akan difokuskan pada metoda kimia basah (wet chemical
method).

4. 3. Karakteristik / Sifat Nanometal
3.1 Efek Permukaan
Karakteristik kunci dari nanomaterial yang pertama adalah jumlah atom
permukaan yang signifikan. Semakin kecil ukuran benda maka permukaan atom
penyusun benda tersebut yang terekspos dipermukaan benda akan memiliki fraksi
yang semakin besar. Jika benda tersusun dari kristal dengan struktur FCC maka
bisa kita hitung energi permukaan pada masaing – masing bidang permukaannya.
Dari gambar diatas, maka dapat disimpulkan jika bidang {111} dari FCC
merupakan permukaan yang paling stabil karena mengandung energi permukaan
yang paling kecil. Hal ini menyebabkan permukaan dari bahan kristalin
nanopartikel cenderung tersusun dari bidang {111} seperti pada gambar berikut
berupa gambar TEM dari nanopartikel emas yang membentuk faset dengan bidang
[111]. Sifat dari nanomaterial yang berkaitan dengan atom permukaan adalah
sebagai berikut :
1. Nanomaterial memiliki luas permukaan yang besar serta jumlah atom
dipermukaan yang besar.
2. Memiliki energi permukaan dan tegangan permukaan yang tinggi.
3. Permukaan dari partikel kristalin dengan ukuran nano cenderung
membentuk faset.
4. Bidang faset cenderung tersusun dari bidang yang paling rapat.
5. Permukaan bersifat sangat reaktif dan mudah teroksidasi.
6. Perhatian perlu diberikan ketika menyimpan logam partikel nano karena
bisa terjadi ledakan.

5. 3.2 Efek Ukuran
Dalam skala nanometer, sifat baru dari bahan akan muncul. Hal ini
diakibatkan karena ukuran dari nanomaterial menjadi komparabel dengan banyak
parameter fisis seperti ukuran gelombang kuantum, mean free path, ukuran
koherensi, dan domain dimensi yang kesemuanya menentukan sifat – sifat dari
material. Dalam ilustrasi dibawah ini digambarkan perubahan suhu leleh dari logam
emas yang merupakan fungsi dari ukuran partikelnya.
3.3 Efek Kuantum
Efek kuantum dapat dijelaskan dengan Teori Kubo, ketika perbedaan energi
(delta E) lebih besar dari nilai k.T (maksimal internal energi dari tsistem), maka
akan banyak sifat yang ada pada bulk material yang hilang dan digantikan dengan
sifat yang unik.
Pita energi yang kontinyu tergantikan oleh energi level yang bterpisah jika ukuran
partikel mendekati radius Bohr dari elektron dalam padatan hal ini dikenal dengan
efek kuantum. Untuk nanomaterial, energi bandgap sangat sensitif terhadap
morfologinya (ukuran, bentuk, defek) dan dari distribusi komposisinya.
3.4 Perubahan Struktur Kristal
Pada kondisi bulk Ta memiliki struktur kristal kubik, namun ketika ukuran
diperkecil maka struktur kristal beralih ke tetragonal. Hal ini dibuktikan oleh hasil
analisa menggunakan XRD seperti pada gambar dibawah ini.

6. 3.5 Sifat Termal
Nanomaterial memiliki titik lebur yang lebih rendah dan panas spesifik
yang lebih tinggi dibanding sifat bulk-nya. Kemudian reduksi ukuran ke skala nano
akan menurunkan suhu sintering dan suhu pengkristalan dikarenakan kandungan
energi permukaannya yang tinggi.
3.6 Sifat Mekanik
Kekerasan dan kekuatan dari bahan logam dan aloy berukuran nano dapat
meningkat sampai dengan satu order diatas ukuran normalnya. Ketika bahan
keramik direduksi sampai skala nano sifat duktilitasnya meningkat sangat
signifikan.

7. 3.7 Sifat Listrik
Sifat konduktivitas cenderung mengalami pembalikan ketika terjadi reduksi
ukuran. Nanokeramik dan nanokomposit memiliki kecenderungan menghantarkan
listrik, sedangkan nanologam menjadi bersifat isolator. Contohnya Cu nanopartikel
bersifat isolator sedangkan SiO2 nanopartikel bersifat penghantar listrik yang baik.
3.8 Sifat Katalis
Nanomaterial cenderung memiliki aktivitas katalisis yang lebih baik. Hal ini
disebabkan luas permukaan yang bertambah dan atom diujung – ujung permukaan
semakin banyak mengakibatkan bertambahnya reaktivitas dari bahan. Dibawah ini
dicontohkan data aktivitas dari logam emas untuk mengkatalis oksidasi CO dengan
semakin mengecilnya ukuran partikel.