Apa itu Nanoteknologi ? Kimia kelas 10 SMA/MA kurikulum merdeka

Summary

This educational video introduces nanotechnology, focusing on its applications in skincare products like sunscreens, which contain nanomaterials such as titanium dioxide (TiO2) and zinc oxide (ZnO). These materials, when nano-sized, offer UV protection for the skin. The video explains the basics of nanotechnology, its alignment with green chemistry principles, and provides examples of other nanomaterials like nanosilver with antimicrobial properties and carbon nanotubes known for their high electrical and thermal conductivity. It highlights the unique benefits and potential of nanomaterials in various industries.

Takeaways

• 🌟 The video discusses the topic of nanotechnology, specifically its applications in sunscreens and sunblocks.
• 🛡️ Sunscreens and sunblocks contain active ingredients like Titanium dioxide (TiO2) and Zinc oxide (ZnO) that protect the skin from harmful UV rays.
• 🔬 Titanium dioxide and Zinc oxide in sunscreens are present in nano-sized particles, which are extremely small, measured in nanometers.
• 📏 Nanotechnology is defined as the technology that manipulates materials at the nanoscale, which is 1 nanometer equal to 1 * 10^-9 meters.
• 🔍 To observe nanomaterials, specialized equipment like electron microscopes is required due to their minuscule size.
• 💡 Nanomaterials exhibit unique properties compared to their larger counterparts, which can be manipulated and controlled at an atomic level.
• 🌱 Nanotechnology aligns with the principles of green chemistry, particularly maximizing the economic value of atoms and minimizing waste.
• 🔬 The script differentiates between 'nanotechnology' which refers to the technology or methods of creating nanomaterials, and 'nanomaterials' which are the materials themselves.
• 📦 Nanosilver (Ag) is highlighted as an example of a nanomaterial with antimicrobial properties, effective against viruses and bacteria.
• 🔋 Carbon nanotubes are introduced as another nanomaterial with exceptional electrical and thermal conductivity, used in various electronic and optical applications.
• 🚀 The potential of nanotechnology is vast, with applications ranging from health products to energy storage, exemplifying its role in advancing modern technology.

Q & A

What is the primary focus of the video?

The primary focus of the video is to explain nanotechnology, including its definition, examples, and applications in everyday products like sunscreen.

What is nanotechnology?

Nanotechnology is the technology that manipulates materials at the nanoscale, specifically at dimensions of 1 to 100 nanometers. It involves engineering materials at the atomic or molecular level to achieve desired properties.

Why is sunscreen mentioned in the video?

Sunscreen is mentioned as an example of how nanotechnology is applied in everyday products. The video explains that sunscreens contain nanoparticles of Titanium Dioxide (TiO2) and Zinc Oxide (ZnO), which help protect the skin from harmful UV rays by reflecting or absorbing them.

What are TiO2 and ZnO, and how do they relate to nanotechnology?

TiO2 (Titanium Dioxide) and ZnO (Zinc Oxide) are active ingredients in sunscreens that exist in nanoparticle form. These nanoparticles are effective in blocking UV rays due to their small size, which allows them to interact with light differently than larger particles.

How does the size of nanoparticles affect their properties?

Nanoparticles have different properties compared to larger particles of the same material. At the nanoscale, materials can exhibit unique optical, electrical, and chemical properties, which can be exploited in various applications, such as enhanced UV protection in sunscreens.

What is the significance of the term 'nanomaterial'?

A nanomaterial refers to any material that has been engineered at the nanoscale. The term encompasses a wide range of materials with unique properties due to their nanoscale dimensions, such as TiO2 and ZnO used in sunscreens.

What are the main differences between nanotechnology, nanomaterials, and nanoparticles?

Nanotechnology refers to the techniques used to manipulate materials at the nanoscale. Nanomaterials are the products or materials created through nanotechnology. Nanoparticles are specific types of nanomaterials that are smaller than bulk materials and have distinct properties at the nanoscale.

What is Nano Silver, and what are its applications?

Nano Silver refers to silver particles at the nanoscale, specifically around 1 nanometer. It is used for its antimicrobial properties, making it effective in killing bacteria and viruses. Applications include medical products like masks, wound dressings, and antimicrobial packaging.

What are Carbon Nanotubes, and why are they important?

Carbon Nanotubes are cylindrical nanostructures made of carbon atoms arranged in a tube-like formation. They are important due to their high electrical and thermal conductivity, making them valuable in electronics, optics, and as materials for hydrogen storage in future energy solutions.

How does nanotechnology align with the principles of Green Chemistry?

Nanotechnology aligns with Green Chemistry, particularly the principle of maximizing the economy of atoms. By manipulating materials at the nanoscale, it is possible to optimize the use of atoms, reducing waste and enhancing the efficiency of chemical processes.

Outlines

00:00

🌟 Introduction to Nanotechnology

The video begins with a focus on nanotechnology, introducing the topic with a brief mention of its applications. The host uses sunscreen as an example to explain the concept of nanotechnology. Sunscreen contains active ingredients like Titanium dioxide (TiO2) and Zinc oxide (ZnO), which are nanomaterials. These materials are incredibly small, measured in nanometers, and are visible only under an electron microscope. The video emphasizes the importance of understanding nanotechnology to appreciate the chemistry behind such products.

05:00

🔬 Understanding Nanomaterials and Green Chemistry

This paragraph delves deeper into the definition of nanotechnology, explaining it as the manipulation of materials at the nanoscale, which is 10^-9 meters. The video highlights the significance of nanoscale materials, which exhibit different properties compared to their larger counterparts. It also connects nanotechnology with green chemistry, emphasizing its role in maximizing the economic value of atoms, thus minimizing waste. The host introduces the terms 'nanomaterial' and 'nanoparticle,' explaining their relevance in the field of nanotechnology.

10:02

🛡️ Applications and Properties of Nanosilver and Carbon Nanotubes

The video presents two examples of nanomaterials: nanosilver (silver in the nanoscale) and carbon nanotubes. Nanosilver is discussed for its antibacterial and antiviral properties, which are useful in health products like masks and food packaging. Carbon nanotubes are highlighted for their exceptional electrical and thermal conductivity, making them valuable in electronics, optics, and as hydrogen storage materials. The video contrasts the properties of these materials at the nanoscale with their bulk counterparts, showcasing the unique advantages of nanoscale materials.

15:05

🌱 Conclusion and Encouragement for Future Learning

In the final paragraph, the host summarizes the key points about nanotechnology, emphasizing its alignment with green chemistry principles and its ability to manipulate materials at the atomic level. The video concludes with a call to action for viewers to continue learning about nanotechnology and its various applications. The host signs off with a warm farewell, promising more educational content in future videos.

Keywords

💡Nano

Nano is a unit of measurement that represents one billionth of a meter, written as 1 nanometer (nm) or 1 * 10^-9 meters. In the context of the video, it is the scale at which nanomaterials are engineered, which is central to the theme of nanotechnology. The script mentions that materials at the nanoscale exhibit unique properties compared to their larger counterparts, hence the significance of the nanoscale in the video's discussion.

💡Nanotechnology

Nanotechnology refers to the science and technology of manipulating materials at the nanoscale. It is the main theme of the video, which discusses the creation and application of nanomaterials. The script explains that nanotechnology allows for the design of materials with unique properties by controlling them at the atomic level, which is a key aspect of the video's educational content.

💡Sunscreen

Sunscreen is a product that protects the skin from the harmful effects of ultraviolet (UV) radiation from the sun. In the video, it is used as an example of a common application of nanotechnology, specifically mentioning titanium dioxide (TiO2) and zinc oxide (ZnO) as active ingredients that exist in nano-sized forms to provide UV protection.

💡Titanium Dioxide (TiO2)

Titanium dioxide, with the chemical formula TiO2, is a common ingredient in sunscreens. The video explains that when TiO2 is in nano form, it can effectively block UV rays, demonstrating the practical use of nanotechnology in everyday products.

💡Zinc Oxide (ZnO)

Zinc oxide, or ZnO, is another active ingredient found in sunscreens, similar to TiO2. The script points out that ZnO in nano form is also used for its ability to protect the skin from UV radiation, showcasing the application of nanomaterials in health and skincare.

💡Nanomaterial

A nanomaterial is a material that has been engineered to have specific properties at the nanoscale. The video defines nanomaterials as having unique characteristics due to their size, such as the nanoforms of TiO2 and ZnO mentioned in the context of sunscreens, emphasizing their importance in nanotechnology.

💡Electron Microscope

An electron microscope is a type of microscope that uses a beam of electrons to visualize materials at very fine scales, such as the nanoscale. The script mentions the use of an electron microscope to observe TiO2 at 5 nanometers, illustrating the necessity of such specialized tools to study nanomaterials.

💡Green Chemistry

Green chemistry is the practice of designing chemical products and processes that minimize the use and generation of hazardous substances. The video relates nanotechnology to the principles of green chemistry, particularly maximizing the value of each atom used in the creation of nanomaterials, which aligns with the script's educational message on sustainability and efficiency.

💡Nanosilver (Nano Ag)

Nanosilver refers to silver particles that are engineered to be at the nanoscale. The video explains that nanosilver has antimicrobial properties, capable of destroying infectious microorganisms such as viruses and bacteria. This is a specific example of how nanomaterials can have different applications and effects compared to their larger-scale counterparts.

💡Carbon Nanotubes

Carbon nanotubes are cylindrical nanostructures made of carbon atoms and are known for their exceptional electrical and thermal conductivity. The video describes carbon nanotubes as an example of nanomaterials with unique properties, such as their use in electronics, optics, and as potential hydrogen storage materials, highlighting the diverse applications of nanotechnology.

Highlights

Introduction to nanotechnology as a new topic in chemistry.

Explanation of sunscreen's role in protecting skin from UV rays using nanomaterials.

Mention of Titanium dioxide (TiO2) and Zinc oxide (ZnO) as active ingredients in sunscreens.

Description of TiO2 and ZnO in nanoscale size and their function in blocking UV rays.

Illustration of TiO2 under an electron microscope, showing its nanoscale structure.

Definition of nanotechnology as the manipulation of materials at the nanoscale level.

The significance of nanoscale size in material properties and its difference from larger scales.

How nanotechnology aligns with the principles of green chemistry, particularly in maximizing atom economy.

Differentiation between nanotechnology, nanomaterials, and nanoparticles.

Example of nanosilver (Ag) and its antimicrobial properties at the nanoscale.

Application of nanosilver in health products and food packaging for its antibacterial properties.

Introduction to carbon nanotubes as a nanomaterial with unique electrical and thermal conductivity.

Potential of carbon nanotubes in electronic, optical applications, and hydrogen storage.

Comparison of the properties of materials at the nanoscale versus larger scales and their practical implications.

The role of nanotechnology in advancing modern technology and its potential for future energy solutions.

Closing remarks encouraging the continuation of learning about nanotechnology and its principles.

Transcripts

[Musik]

asalamualaikum warahmatullahi

wabarakatuh kembali lagi di channel

cardas kimia kali ini kita akan membahas

materi baru yaitu mengenai nanoteknologi

[Musik]

Oke teman-teman sebelum kita lebih jauh

nih belajar tentang

nanoteknologi maka

E saya akan memberikan salah satu

aplikasi dari nanoteknologi sehingga

nanti teman-teman belajar kimianya lebih

bisa memahami ya Oke ini adalah gambar

sunscreen atau sunblock ya mungkin yang

perempuan ini sudah pada tahu ya dan

barangkali juga teman-teman juga memakai

eh sunscreen atau sunblock ini ya biasa

disebut sunscreen sunblock atau mungkin

juga tabir surya gitu ya teman-teman nah

eh kenapa sih sunscreen atau sunblock

ini bisa e menjaga kulit kita dari

paparan sinar matahari atau sinar UV

dari matahari ya dan sehingga menjaga

agar kulit kita itu tidak menghitam

ketika terkena paparan sinar matahari

yang berlebih Nah itu kenapa teman-teman

karena memang di dalam sunscreen atau

sunblock itu terdapat bahan aktif atau

zat

aktif yang zat aktif ini berfungsi untuk

menangkal sinar matahari atau sinar Uvi

yang mengenai tubuh kita jadi sinar Uvi

yang mengenai tubuh kita itu bisa

dipantolkan oleh Bahan aktif yang ada di

sunscreen itu Nah bahan aktifnya Apa

saja bahan aktifnya itu di antaranya

adalah Titanium dioksida atau ini Rumus

kimianya adalah tio2 ya teman-teman Jadi

ada Titanium dioksida atau tio2 kemudian

eh beberapa juga ada Zink oksida atau

zno nah bahan aktif di dalam sunscreen

ini yaitu tio2 dan juga zno tadi itu

berada dalam bentuk atau dalam ukuran

Nano teman-teman ya jadi sangat kecil

sekali dalam ukuran

nanometer ini adalah gambar dari tio2

atau Titanium

dioksida ketika dia dilihat dengan ee

mikroskop elektron ya dalam ukuran 5

nanm ya jadi bentuknya adalah seperti

ini teman-teman

nah tio2 maupun zno yang berada dalam

ukuran nanometer ini disebut dengan

nanomaterial nah nanomaterial ini

dihasilkan dari suatu teknologi tertentu

yang disebut dengan

nanoteknologi nah kali ini kita akan

belajar apa itu nanoteknologi dan juga

kita akan belajar beberapa contoh

lainnya dari nanotekn i

oke Apa sih nanoteknologi itu ya jadi

teman-teman nanoteknologi itu Kan

berasal dari dua kata Sebenarnya ya ada

kata Nano dan ada kata

teknologi ya nano nano itu merupakan

ukuran teman-teman jadi Nano itu 1

nanometer ya bisa dituliskan seperti ini

1 nanom = 1 * 10 p -9 m ya Jadi

teman-teman bisa bayangin aja ya

ukurannya itu 1 *

10^-9 M atau kalau dijadikan e pecahan

itu sekitar

1/1 miliar met Gu Jadi sangat sangat

sangat kecil sekali teman-teman makanya

teman-teman karena ukurannya yang sangat

kecil Ketika kita melihat material yang

berukuran Nano itu kita tidak B bisa

menggunakan mata kita teman-teman kita

harus pakai suatu alat yaitu disebut

dengan

ee mikroskop elektron yang bisa

mendeteksi material-material dalam

ukuran nanometer oke itu untuk Nano ya

kemudian teknologi teknologi ini adalah

sesuatu yang berhubungan dengan ee

hal-hal yang baru gitu ya teman-teman

Nah sehingga kita bisa mengartikan bahwa

nanoteknologi ini pengertiannya adalah

teknolog

yang merekayasa material dalam ukuran

Nano atau dalam ukuran

10^-9 M gitu ya teman-teman Nah

nanoteknologi ini mengapa dibutuhkan

karena memang

ee semakin lama gitu ya semakin ke

sini diketahui bahwa sifat-sifat

material yang dalam ukuran besar dengan

sifat material dalam ukuran kecil dalam

hal ini dalam ukuran nanometer itu

ternyata memiliki perbedaan yang sangat

jauh teman-teman jadi ketika kita bisa

merekayasa material dalam ukuran yang

kecil gitu ya dalam ukuran nanometer

maka suatu material itu bisa direkayasa

bisa dimanipulasi dan bisa juga

dikontrol bahkan itu dalam level

atomiknya teman-teman jadi atom-atomnya

itu bisa kita kita manipulasi atau bisa

kita kontrol itulah ee yang dimaksud

dengan

nanoteknologi nah kemudian teman-teman

nanoteknologi ini sesuai dengan prinsip

Green chemistry pada poin kedua masih

ingat ya teman-teman bahwa ada beberapa

eh prinsip dari green chemistry atau

kimia hijau dan nanoteknologi ini

merupakan eh Sesuai dengan prinsip yang

kedua dari kimia hijau yaitu

memaksimalkan nilai ekonomi suatu atom

jadi seperti yang sudah diutarakan tadi

bahwasanya ketika kita menggunakan

nanoteknologi maka kita bisa merekayasa

memanipulasi maupun mengontrol atom-atom

di dalam level yang sangat kecil sekali

ya teman-teman Oleh karena itu hal ini

juga berarti bahwa kita memaksimalkan

nilai ekonomi suatu atom bahwasanya kita

bisa mengontrol berapa saja atom yang

kita butuhkan sehingga atom-atom yang

tidak kita butuhkan itu

ee bisa menjadi terminimalisir gitu

dengan adanya nanoteknologi ini gitu ya

teman-teman selanjutnya ketika kita

belajar nanoteknologi nantinya

teman-teman mungkin akan menemukan

berbagai istilah yang hampir-hampir

mirip di antaranya ada istilah

nanoteknologi ada istilah nanomaterial

dan juga ada istilah nanopartikel Nah

kita ke yang pertama dulu teman-teman

nih nanoteknologi nah nanoteknologi ini

kalau istilahnya nanoteknologi berarti

kita bicara tentang

teknologinya ya Atau mungkin

cara-caranya gitu ya teman-teman jadi

nanoteknologi kita bicara dengan eh

teknologi yang mampu merekayasa material

dalam ukuran nanometer atau 10^-9

m kemudian kalau nanomaterial tuh apa

nanomaterial itu kita bicara materialnya

teman-teman materialnya itu ya berarti

istilahnya e sederhananya adalah

Bendanya gitu jadi misalkan tadi di

depan saya sudah kasih contoh tuh tio2

atau zno berarti materialnya ya tio2 itu

materialnya ya zno2 itu

gitu gitu ya teman-teman jadi sekali

lagi kalau nanoteknologi itu adalah

teknologi ya atau cara-caranya untuk

membuat ee nanomaterial kemudian kalau

nanomaterial itu

adalah Bendanya gitu ya atau materialnya

atau zatnya gitu kemudian yang ketiga

ini kita juga nanti teman-teman mungkin

akan menemukan istilah

nanopartikel Nah kalau partikel ini

lebih kecil dari Z ya teman-teman lebih

kecil dari material Jadi mungkin Eh

kalau contohnya nanomaterial to2 ti2

Maka nanti di dalamnya ada Nano

partikelnya gitu ya Nano partikel dari

si tio2 itu gitu itu ya

teman-teman Oke selanjutnya kita akan

eh mempelajari mengenai contoh-contoh

nanomaterial jadi Apa saja contoh

nanomaterial itu sebenarnya ada banyak

ya teman-teman tapi mungkin untuk

tingkatan di kelas 10 SMA saya akan

berikan dua contoh aja teman-teman ya ya

contoh yang pertama adalah Nano silver

AG ya silver itu perak ya teman-teman

oke Nano silver Nano silver Nano itu

10^-9 m silver itu perak jadi Nano

silver adalah

perak yang dibuat berukuran nanometer

atau perak yang berukuran 10 -9 m gitu

gimana ya bayangannya perak berukuran

10^-9 m nah teman-teman ini adalah

gambar dari Nano silver Oh iya silver

itu lambang kimianya AG ya teman-teman

perak ya Nah ini adalah e eh gambar dari

Nano silver teman-teman atau Nano perak

yang diamati dengan mikroskop elektron

ya teman-teman bentuknya seperti

itu

kemudian nah nanosilver atau nanopera

itu merupakan ion silver jadi berupa ion

ya teman-teman bukan berupa padatan

logam tetapi berupa ion ion silver atau

ion ag+ gitu ya ion AG plus yang

berukuran tentu saja berukuran Nano atau

berukuran 1 * 10^-9 M nah kemudian

sifatnya gimana nih

sifatnya Ternyata kalau perak itu

berukuran Nano maka dia memiliki sifat

dapat menghancurkan mikro organisme

infeksius seperti virus dan juga bakteri

gitu jadi teman-teman perak ketika dia

berbentuk Balki atau meruah atau mungkin

besar gitu ya seperti

eh cincin perak atau mungkin perhiasan

perak itu fungsinya berbeda dengan

ketika perak itu memiliki ukuran Nano

meter gitu ya atau 1 pangkat -9 m Jadi

kalau perak dalam ukuran besar itu ee

bisa digunakan sebagai perhiasan gitu ya

tapi kalau e perak dalam ukuran Nano itu

manfaatnya lebih lebih ee lebih luar

biasa lagi teman-teman yaitu dia bisa

menghancurkan bakteri dan juga virus

gitu nah sehingga Nano yang eh sehingga

perak yang berukur Nano itu banyak

dimanfaatkan untuk produk-produk

kesehatan seperti masker atau juga

pembalut kemudian juga

eh

karena sifat dari nanopera atau Nano

silver tadi bisa menghancurkan

mikroorganisme infeksius maka dalam

industri makanan nanopera itu

dimanfaatkan untuk membuat bahan kemasan

anti mikroba teman-teman

selanjutnya contoh yang kedua adalah e

karbon nanotub ya

atau karbon dalam

bentuk tabung yang berukuran Nano atau

berukuran 1 * 10^-9 M nah ini adalah

gambar dari karbon nanotub ya

teman-teman karbon-karbon kemudian dia

bergabung begitu digabungkan sedemikian

rupa sehingga dia berbentuk eh tabung ya

teman-teman bisa dilihat ya di sini

bahwa dia memiliki bentuk tabung nah

karbonanotub ini memiliki beberapa

ee keunggulan atau beberapa sifat yang

luar biasa ya teman-teman salah satunya

adalah memiliki konduktivitas listrik

dan konduktivitas termal yang tinggi

jadi teman-teman gini ee karbon

teman-teman tahu ya karbon salah satu

pemanfaatannya kalau dia itu berwujud

Bali atau besar gitu ada adalah untuk

grafit pada pensil ya untuk yang yang

bisa nulis itu isi dari pensil itu kan

karbon ya teman-teman Nah itu salah satu

manfaat karbon kalau dia berada dalam

bentuk yang dalam ukuran yang besar gitu

ya bukan dalam ukuran Nano gitu nah

sementara ternyata karbon itu yang

tadinya untuk pengisi pensil itu kalau

dia besar ya ternyata kalau dia ber

ukuran Nano gitu ya kalau karbon tadi

berukuran Nano ternyata memiliki sifat

yang luar biasa dan sifat yang sangat

berbeda jauh Ketika karbon itu berbentuk

atau berukuran besar gitu ya Nah Salah

satu sifat dari karbon yang berukuran

Nano tadi adalah ya tadi memiliki

konduktivitas listrik dan konduktivitas

termal yang tinggi jadi dia mudah sekali

menghantarkan listrik dan juga mudah

sekali menghantarkan panas Itulah sifat

karbon ketika dia berukuran Nano Nah

karena sifatnya yang luar biasa tadi

makanya karbon nanotup ini banyak

diaplikasikan untuk keperluan-keperluan

elektronik atau keperluan optik dan juga

keperluan nanoteknologi lainnya bahkan

ee di era teknologi yang semakin

berkembang karbon nanotup itu memiliki

manfaat yang sangat luar biasa

teman-teman

yaitu sebagai material penyimpan

hidrogen Nah kenapa kok hidrogen harus

disimpan karena ternyata

ee hidrogen itu potensial sebagai sumber

energi atau sumber bahan bakar masa

depan itulah tadi teman-teman sekilas

tentang karbon nanoup ya jadi sekali

lagi bahwa nanoteknologi itu adalah

teknologi yang bisa merekayasa material

dalam ukuran Nano atau 1 *

10^-9 M Kemudian untuk contoh-contohnya

tadi ada tio2 Nano material kemudian ada

nanomaterial AG ada nanomaterial zno dan

juga ada nanomaterial berupa karbon

nanotub yang masing-masing memiliki

sifat kekhasan tersendiri manfaat yang

luar biasa dan juga sifat-sifat yang

luar biasa jika dibandingkan dengan

ee material itu kalau dia berada dalam

ukuran yang besar gitu ya teman-teman

dan sekali lagi bahwa nanoteknologi ini

sesuai dengan prinsip kimia hijau atau

prinsip Green chemistry yaitu pada eh

poin kedua di mana kita bisa

memaksimalkan ya jumlah atom gitu Ya

teman-teman baik

teman-teman Sekian dulu video kali ini

Insyaallah kita akan berjumpa di

video-video selanjutnya tetap semangat

belajar dan wasalamualaikum

warahmatullahi wabarakatuh