Menjadikan Keterbatasan Sebagai Pemicu Kreativitasdan Inovasi dalam Riset Nanosains di Indonesia

Mikrajuddin AbdullahKelompok Keahlian Fisika Material Elektronik

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Bandung

Pidato Ilmiah pada Upacara Penerimaan Mahasiswa BaruInstitut Teknologi Bandung

12 Agustus 2009

Apa Nanosains?

Ilmu dan rekayasa dalam penciptaan material, struktur fungsional,maupun divais dalam skala nanometerNano = 10-9 (0,000000001)

1 nanometer

1 meter

1 m

1/1000

1 mm

1 μm

1 nm

1/1000

1/1000

100 – 10.000 atom

atom

Contoh aplikasi

Q-dot Nanorobot

Q-dot berpendarpada sel kanker

Nanorobot Sel darah merah

Single electron device

Nanokomposit

Tablet nano

Pengiriman astronot ke Mars tahun 2020

Riset dengan Dana Terbatas: Bisakah?

Riset perlu dana besar?BenarIndonesia belum sampai pada kondisi seperti PT di negara maju?Benar.

Patah semangat? Menyalahkan pemerintah dan institusi?Tidak memecahkan masalah.

Apa yang harus dilakukan?Kreatif dan Inovatif

Riset teori, fenomenologi

Beberapa Pengalaman

Riset fenomenologis:

Teori nanokristal silikon berpori

nanokristal

Europhysics Letters tahun 2001Top 8 makalah yang paling banyak didownload sepanjang 2007

gel polimer

Teori nanokomposit perekat konduktif

Data Scopus 30 Juli 2009, dirujuk sebanyak 32 kali

IC

PCB

Conductiveadhesive Hambatan

konstriksi

Hipotesis sebelumnya(partikel sama ukuran)

Hipotesis yang kita ajukan(partikel tidak sama ukuran)

solder

Conductive adhesive

Pelajaran Berharga

Dana minim

Pelajari referensi terbaruAnalisis hasil-hasil peneliti lain

Pikirkan teori/model baru/alternatif

Riset yang cukup baik

Keterbatasan Sebagai Pemicu Kreativitas & Inovasi

Tidak memiliki fasilitas memadai untuk kegiatan riset?

Jangan terlalu mengeluh dan menyalahkan sana-sini

Mari kreatif dan inovatif

Berikut adalah beberapa pengalaman

Selalu ada jalan keluar

Sintesis Nanopartikel dengan Metode Sol-Gel

Stirrer magnetik Dana tidak mencukupi

Pelajari prinsip kerja

Lengan aluminiumMotor kipasDimmer

Magnet

Bead magnetPenyangga

Cairan

Glass

Kipas angin Dimmer

Buat sendiri

Contoh hasil yang diperoleh

Putihtransparan

Pendarhijau-kuning

Pembuatan Sel Surya dari Koloid Nanopartikel denganMetode Dip Coating

Berputar sekalidalam satu jam

Sumbu jarum jam

Benang

Substrat

KoloidWadah

Elektroda transparan

ElektrodaNan

opar

tikel

sem

ikon

dukt

or

Desain sel surya

Alat dip coating Dana tidak mencukupi

Pelajari prinsip kerjaBuat sendiri

Kolektor Nanopartikel dari Tegangan Tinggi DC

Sumber DC tegangan tinggi

High-V DC Dana tidak mencukupi

Cari alat penggantiRancang sendiri

Contoh alat yang dibangun secara mandiri di KK Fismatel

Reaktor MOCVD

Reaktor spray

I-V Meter (setara denganbuatan Hewlett-Packard)

Yang Biasa dan yang Luar Biasa

Filsafat pelopor/penemu:

“Bisa mengulang sesuatu yang pernah dilakukan orang, itu biasa.Tetapi bisa melakukan sesuatu yang belum pernah dilakukan orang,itu baru luar biasa”

Tim kami → Riset penjernihan air limbah:Berbasis nanopartikel fotokatalis & Zero energy

Pendekatan yang berbeda dengan peneliti lain.

Mikrajuddin Abdullah & Khairurrijal (KK Fismatel – FMIPA)Hernawan Mahfudz (KK Sumber Daya Air – FTSL)

Air bersih yang makin terancam

Nanomaterial Fotokatalis & Energi Matahari

Pendekatan baru1) Nanopartikel TiO2 ‘kotor’ (band gap acak)

Panjang gelombang (nm)Abs

orba

ns TiO2 murni

UV

Panjang gelombang (nm)

Abs

orba

ns TiO2 kotor

Visible

Cara lama

Cara baru

Spektrum matahari

UV

Pita valensi

Pita konduksi

Band gap

2) Coating TiO2 pada partikel plastik (Patent pending)

Nanopartikel TiO2

Partikel plastiktransparan

Lama

Baru

Titanium dioksida+ plastik

Batang logam jatuhmenimpa campuran partikel

Tabung berotasi dan dipanaskan

Partikel plastik sebelumdilapisi TiO2

Partikel plastik setelahdilapisi TiO2

(a)

(b)

Test proses fotokatalitik(a) Fiber dilapisi TiO2 pada larutan wantex(b) Partikel dilapisi TiO2 pada limbah pabrik

Nanosains untuk Teknologi Trandisional (Keramik)

Keramik tradisional

???

Partikel besar saja Partikel kecilPartikel besar

Pembakaran Leher

Ide pemecahan: Nanosains

Leher antarpartikel besar

Leher antarapartikel besardan kecil

Ide dari campuran beton

Riset Nanosains yang Mudah, Murah, dan Aplikatif

Meningkatkan daya saing bangsa

Memecahkan masalah yang dihadapi langsung bangsa

Tidak ‘bertanding langsung’ dengan peneliti luar

Tidak hanya mengedepankan riset ‘frontier’

Ekspor EksporImporNO YES

Suatu saat nanti

Usia 20-an, Usia Keemasan

Beberapa orang pengukir sejarah di usia 20-an

Yahoo! FriendsterGoogle Facebook

MicrosoftT. KetidakpastianT. Atom T. Anti materiT. Relativitas

Penutup

Jangan mengeluh

Kreatif dan inovatif

Kuasai basic science

Ucapan Terima kasih

Jadilah putra-putri terbaik yang pernahdilahirkan bangsa ini