Biomassa adalah material berasal dari tumbuhan atau hewan. Biomassa mengandung berbagai jenis unsur atau senyawa yang membangun fungsi keseluruhan dari tumbuhan dan hewan. Potensi limbah biomassa menjadi material dan produk fungsional sangat menjanjikan. Melalui pendekatan nanoteknologi, eksplorasi biomassa dapat menghasilkan material maju dengan karakteristik dan fungsi yang baru sehingga dapat diterapkan dalam berbagai teknologi termasuk teknologi tinggi.

Di bidang medis (kesehatan), nanomaterial telah diterapkan pada sistem pengiriman obat sebagai fungsi terapi. Nanomaterial juga telah dimanfaatkan sebagai material teranostik yaitu material yang dapat berfungsi terapi dan diagnostic sekaligus.

“Pada terapi kanker, telah digunakan terapi fotodinamik yaitu ketika nanomaterial disinari cahaya, dengan energi sesuai, akan membangkitkan radikal-radikal yaitu Reactive Oxygen Species (ROS) yang sangat kuat membunuh bakteri. Pada fungsi diagnostik, penggunaan sifat fotoluminesensi titik kuantum (quantum dots) dapat menghasilkan citra yang sangat kuat di dalam tissue biologi,” ujar Prof Akhiruddin Maddu, Guru Besar Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) IPB University dalam Konferensi Pers Pra Orasi Ilmiah Giri Besar, (24/2).

Dalam paparannya dikatakan, pada dasarnya semua biomassa dapat dieksplorasi untuk menghasilkan nanomaterial karena biomassa mengandung unsur-unsur kimia dalam bentuk mineral atau senyawa-senyawa organik. Komponen-kompenen ini dapat “diambil” dengan berbagai teknik, khususnya teknologi nano.

“Sebagai contoh, senyawa organik yang mengandung banyak unsur karbon dapat dieksplorasi menjadi nanocarbon dalam berbagai bentuk dan aplikasi yang bervariasi. Juga unsur kalsium pada cangkang telur dapat menjadi sumber kalsium untuk berbagai material-material maju dengan pendekatan teknologi bahkan dapat dijadikan piranti maju,” terangnya.

Juga tulang ikan, lanjutnya. Dengan kandungan senyawa kalsium yang tinggi, tulang ikan dapat menjadi sumber material maju untuk berbagai fungsi. Seperti biomaterial untuk implant.

“Biaya untuk menghasilkan nanomaterial tergantung pada teknologi yang digunakan, juga bergantung pada jenis dan karakteristik nanomaterial yang akan dihasilkan. Ada berbagai teknik yang murah dan mudah yang dapat digunakan. Bahkan dapat dilakukan di rumah sekalipun, tanpa menggunakan peralatan canggih. Metode sederhana dan murah itu seperti metode hidrolisis dan pirolisis,” ujarnya.

Dari riset-risetnya, Dosen Departemen Fisika, FMIPA IPB University ini telah menciptakan nanomaterial yang dapat digunakan di bidang bidang medis, bidang lingkungan, bidang pertahanan, dan bidang energi. Prof Akhiruddin memanfaatkan bubuk daun teh, sekam padi, air kelapa, tulang ikan dan cangkang telur untuk membuat nanomaterial.

“Hasil penelitian kami memperlihatkan bahwa titik karbon (carbon dots) dengan ukuran partikel rata-rata 6 nanometer yang disintesis dari bubuk daun teh, mampu berdifusi dan ber-fluoresensi dengan baik di dalam tubuh ikan zebra. Dengan demikian, titik karbon dari biomassa memiliki potensi besar sebagai agen pencitraan pada bidang medis untuk tujuan diagnosis. Cara ini murah dan mudah diproses serta memiliki biokompatibilitas yang baik. Bahkan dapat dikembangkan lebih jauh untuk tujuan terapi fotodinamik dalam dunia medis,” tuturnya.

Untuk biomassa sekam padi, Prof Akhiruddin memanfaatkannya sebagai titik karbon/asam borat yang memperlihatkan karakteristik yang sangat sensitif terhadap glukosa. Kompleks titik karbon/asam borat telah berfungsi dengan baik sebagai probe fluoresens pada alat ukur glukosa yang dirancang. “Hasil ini mengindikasikan bahwa titik karbon dari biomassa berpotensi sebagai material sensor yang sensitif untuk mendeteksi glukosa,” tambahnya.

Yang lebih keren lagi, katanya, eksplorasi biomassa sebagai material cerdas penyerap gelombang mikro telah dilakukan untuk mendukung teknologi siluman. Yaitu teknik menyembunyikan diri berbasis Radio Detection and Raging (RADAR).

“Hasil penelitian menunjukkan campuran kitosan-polivinil alkohol (PVA) secara signifikan mampu menyerap gelombang RADAR pada frekuensi sekitar 10 GHz (X band). Temuan ini berhasil mendapat penghargaan dari Panglima TNI,” tandasnya. (zul)

Narasumber : Prof Akhiruddin Maddu, ipb.ac.id