Nano dalam istilah ilmiah berarti satu per satu milyar (0,000000001). Satu nanometer adalah seper seribu mikrometer, atau seper satu juta milimeter, atau seper satu milyar meter. Nanosains didefinisikan sebagai studi tentang fenomena dan manipulasi bahan pada skala molekuler dan makromolekuler, dimana sifatnya berbeda secara signifikan dari bahan yang berada di skala yang lebih besar. Nanoteknologi didefinisikan sebagai desain, karakterisasi, produksi dan penerapan struktur. perangkat dan system dengan mengontrol bentuk dan ukuran pada skala nanometer.
Nanopartikel
didefinisikan sebagai partikulat yang terdispersi atau partikel-partikel
padatan dengan ukuran partikel berkisar 10 – 100 nm. Ukuran yang sangat kecil
tersebut dimanfaatkan untuk mendesain dan menyusun atau memanipulasi material
sehingga dihasilkan material dengan sifat dan fungsi baru. Material nano
partikel telah banyak menarik peneliti karena material nano partikel
menunjukkan sifat fisika dan kimia yang sangat berbeda dari bulk materialnya, seperti
kekuatan mekanik, elektronik, magnetic, kestabilan thermal, katalitik, dan
optic. Ada dua hal utama yang membuat nano partikel berbeda dengan material
sejenis dalam ukuran besar (bulk) yaitu : karena ukurannya yang kecil, nano
partikel mempunyai nilai perbandingan antara luas permukaan dan volume yang
lebih besar jika dibandingkan dengan
partikel sejenis dalam ukuran besar. Ini membuat nano partikel bersifat lebih
reaktif. Reaktifitas material ditentukan oleh atom atom di permukaan, karena
hanya atom atom tersebut yang bersentuhan langsung dengan material lain. Ketika
ukuran menuju orde nano meter hukum fisika yang
berlaku lebih didominasi oleh hukum hukum fisika quantum.
Nanoteknologi
mempunyai banyak keunikan yang dapat diaplikasikan dalam bidang teknologi
informasi, farmasi dan kesehatan, pertanian, industry dan lain lain. Selain itu
nanopartikel memiliki banyak kegunaan antara lain sebagai detector, katalis,
zat pelapis permukaan dan anti bakteri.
Dalam bidang waste water treatment (pengolahan air limbah) dan perikanan teknologi nano partikel telah diaplikasikan untuk membuat gelembung udara berukuran nano buble sehingga membuat kadar oksigen terlarut volumenya semakin besar dan bertahan lama dalam air.
 |
| nanobuble generator Masayoshi Takahashi (Kaneo Chiba Research) |
Nano bubble generator adalah perangkat yang digunakan untuk menghasilkan gelembung-gelembung udara dengan ukuran nano (sekitar 1 hingga 100 nanometer) dalam air atau cairan lainnya. Gelembung-gelembung nano ini memiliki ukuran yang sangat kecil dan tahan lama di dalam cairan, dan mereka memiliki sifat-sifat unik yang berbeda dari gelembung udara konvensional yang lebih besar.
Berikut adalah beberapa karakteristik dan prinsip kerja utama dari nano bubble generator:
Ukuran Nano: Nano bubble generator menghasilkan gelembung-gelembung udara dengan ukuran yang sangat kecil, yaitu dalam skala nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini memberikan luas permukaan yang besar untuk interaksi dengan zat-zat terlarut dalam cairan.
Stabilitas: Nano bubble memiliki stabilitas yang lebih tinggi daripada gelembung udara biasa. Mereka cenderung bertahan dalam cairan untuk waktu yang lebih lama, karena ukurannya yang sangat kecil mencegah mereka untuk cepat naik ke permukaan dan pecah.
Konsentrasi Oksigen Tinggi: Gelembung-gelembung nano memiliki konsentrasi oksigen yang tinggi di dalamnya karena luas permukaan yang besar dan sifat gas terlarut dari oksigen. Hal ini membuat mereka efektif dalam meningkatkan konsentrasi oksigen dalam air atau cairan.
Reaksi Kimia dan Pengolahan Air: Nano bubble generator dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengolahan air, pemulihan zat terlarut, pemecahan polutan organik, peningkatan pertumbuhan mikroorganisme, dan peningkatan transfer massa. Mereka dapat meningkatkan efisiensi reaksi kimia dan pemisahan zat terlarut dalam berbagai proses.
Aplikasi Potensial: Nano bubble generator telah digunakan dalam berbagai bidang, termasuk industri perikanan dan akuakultur, pengolahan air limbah, pertanian hidroponik, peningkatan produksi tanaman, dan pengolahan air minum. Mereka dapat membantu dalam meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme yang menguntungkan, penghilangan polutan, pengoksigenan air, dan meningkatkan kualitas air.
Nano bubble generator umumnya bekerja dengan menggunakan prinsip seperti tekanan tinggi, penghancuran gelembung, elektrolisis, atau teknologi ultrasonik untuk menciptakan gelembung-gelembung nano di dalam cairan. Perangkat ini dapat memiliki berbagai desain dan konfigurasi, tergantung pada aplikasi dan kebutuhan spesifik.
Penggunaan nano bubble generator terus berkembang sebagai teknologi yang menjanjikan dalam berbagai bidang, dan penelitian lebih lanjut sedang dilakukan untuk memahami manfaat dan potensi aplikasi yang lebih luas dari gelembung-gelembung nano dalam pengolahan air dan proses industri lainnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar