PRODUK COLLOID NANO SILVER

Nano Silver Antibacterial Produk Unggulan Berbasis Nanoteknologi

Oleh :

Dr. Agus Subagio M.Si

Khasan Rowi S.Si

Ahmad Gufron S.Si

I.    PENGANTAR

Pengembangan teknologi secara signifikan telah dapat meningkatkan daya saing industri dalam suatu negara. Pemerintah dan para pegiat industri terus menerus meningkatkan level of knowledge dari teknologi mereka untuk dapat memenangkan persaingan diera globalisasi ini. Memasuki abad 21 telah terjadi perubahan paradigma dalam memandang teknologi. Saat ini sifat-sifat dan performansi material dapat direkayasa sedemikian rupa sehingga menjadi lebih efektif, efisien dan berdaya guna.

Nanosains dan nanoteknologi  merupakan bidang kajian ilmu dan rekayasa material dalam ukuran dibawah 100 nanometer. Penelitian di bidang iptek nano telah menunjukkan terciptanya produk-produk baru dengan kinerja yang lebih baik. Hal tersebut secara signifikan telah meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan industri dan ekonomi dunia.

Saat ini berbagai macam aplikasi nanoteknologi telah berkembang mulai dari bidang elektronik, kedokteran, farmasi, konstruksi, industri, makanan, tekstil, keramik dan lain-lain. Nanoteknologi merupakan tenaga penggerak bagi bisnis-bisnis baru dan Indonesia harus segera mengambil bagian dalam pengembangan dan penerapan nanoteknologi untuk penguatan industri nasional.

Nanoteknologi merupakan bidang cabang ilmu yang sangat menjanjikan untuk dikembangkan di masa depan. Hal ini berdasarkan hasil penelitian bahwa material apabila ukurannya diperkecil ke ranah nanometer (0,0000000001 meter), maka material tersebut akan mengalami perubahan sifat yang sangat signifikan baik dalam sifat fisika, kimia, mekanik dan elektriknya yang lebih menguntungkan.

Nano silver merupakan salah satu produk berbasis nanoteknologi. Saat ini kita sudah memproduksi dan menguji nano silver. Produk nano silver ini dalam bentuk colloid. Nano silver bersifat anti bakteri dan anti virus akan sangat membantu dalam hal mengatasi berbagai masalah yang bisa ditimbulkan oleh bakteri dan virus. Masalah yang muncul akhir-akhir ini adalah mewabahnya bakteri Escherichia coli (E-coli) di berbagai wilayah seperti di Kulonprogo, Kotawaringin Timur, perkotaan Sampit, PDAM Tirta Bhagasasi dan Jaya Jakarta serta Jerman yang menewaskan 37 orang dan lebih dari 3.100 orang dilarikan ke rumah sakit. Mewabahnya bakteri E-coli menjadi ancaman tersendiri karena berpotensi menjadi sumber penularan penyakit yang sangat mengkhawatirkan seperti diare, muntaber, disentri, bahkan kematian dan lainnya.

Mengingat dampak yang ditimbulkan sangat berbahaya, maka pemanfaatan colloid nano silver sebagai anti bakteri dan anti virus menjadi solusi tepat untuk mengatasi masalah-masalah tersebut. Apalagi produk ini berukuran sangat kecil (nano), sehingga sangat efektif dan kemampuan/daya anti bakterinya jauh lebih baik jika dibandingkan dengan material sejenis pada ukuran normal. Selain itu, aplikasi produk ini juga sangat luas seperti bidang kesehatan, fiber, industri, kosmetik, makanan, tekstil, elektronik, peternakan, bangunan,  pertanian, water treatment dan lain-lain. Keunggulan lainnya adalah penggunaan mudah (spray, oles, tetes), murah, tanpa residu, bahan baku tidak berbahaya (organik), aman dan ramah lingkungan.

Berdasarkan uraian diatas dapat diketahui bahwa nanoteknologi (nano silver) merupakan teknologi aplikatif yang bisa digunakan baik oleh industri ataupun masyarakat secara umumnya. Sehingga potensi pasar dari produk ini masih cukup besar dan kompetitif.

II.     NANO SILVER

Ø  ION SILVER

Silver (perak) adalah logam transisi yang berarti dapat di asumsikan melakukan beberapa proses oksidasi dan dapat mengoksidasi zat lain. Ion perak sangat unik, ia akan membawa tegangan electrostatik karena mereka telah kehilangan elektron valensi luar. Tegangan yang positif ini dapat mencuri material elektron vital dari dalam pathogen. Dalam dunia sains hal ini di sebut substansi dari proses oksidasi.

Ø  CARA KERJA NANO SILVER

Tujuan ion silver dibuat nano karena virus, bakteri dan pathogen adalah partikel yang paling kecil yang hidup dalam organisme biologi. Agar perak dapat bekerja efektif, maka ukuran perak harus lebih kecil dari pada virus, bakteri maupun pathogen lainnya.

Pada prinsipnya cara kerja/degradasi bakteri maupun virus oleh ion silver adalah ketika ion perak bermuatan positif bersentuhan dengan sel mikroba yang bermuatan negatif, mereka akan saling menghisap satu sama lain. Efek sterilisasi tercapai melalui proses denaturasi (proses dimana protein atau asam kehilangan struktur utama karena adanya tekanan dari senyawa lain) terhadap protein sel mikroba dan menyebabkan mereka tidak dapat tumbuh. Ion perak bersifat netral didalam air, tahan asam, garam dan berbasa lemah. Stabilitas yang baik terhadap panas dan cahaya. Memiliki daya anti bakteri yang tahan lama. Gambar 1 di bawah ini menunjukkan proses pendegradasian bakteri oleh ion perak :

Gambar 1. Proses degradasi dan penghilangan bakteri oleh ion perak

Berikut visualisasi bakteri, pathogen maupun virus yang mengalami proses degradasi oleh ion perak.

Gambar 2. (a) Contoh bakteri, pathogen atau virus dan material silver (b) proses penarikan elektron dari bakteri ke ion perak yang menyebabkan degradasi pada bakteri

III. PRODUK NANO SILVER

Ø  UJI NANO SILVER

Pengujian nano silver dilakukan dalam dua metode yaitu dicoating (dilapisi) pada karbon aktif dan ditetesi langsung pada sampel air bakteri E-Coli.

 Gambar 3. Hasil analisa nano silver menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy)

a.    Coating Karbon Aktif
Setelah karbon aktif dilapisi nano silver dapat terlihat secara langsung warna dari karbon aktif menjadi hitam bercampur bercak-bercak putih seperti tampak pada gambar 3 di bawah ini :

Gambar 4. (a). Karbon aktif sebelum dilapisi nano silver, (b). Karbon aktif setelah dilapisi nano silver

Gambar 5. (a). Prototipe filter karbon aktif yang dilapisi nano silver, (b). Pengujian prototipe

Gambar 6. Hasil Analisa nano silver yang di coating pada karbon aktif menggunakan SEM

Berikut tabel hasil uji karbon aktif yang dilapisi nano silver pada bakteri E-Coli :

Jumlah E-Coli sebelum difilter	Jumlah E-Coli setelah difilter	Persentase Pengurangan	Keterangan
1,4 x 1014/ml	1,0 x 103/ml	99,99 %	Standar 5000/ml

Pengujian dilakukan dengan mengalirkan sampel air bakteri E-Coli dengan laju air 100 ml/menit, dimana karbon aktif yang dicoating nano silver efektif membunuh bakteri E-Coli hingga 99,99%.

b.   Tetes Nano Silver
Pengujian dilakukan dengan meneteskan nano silver pada sampel air bakteri E-Coli. Gambar 5 di bawah ini menunjukkan perbedaan kondisi sampel air bakteri E-Coli sebelum dan sesudah ditetesi nano silver :

Gambar 5. (a) Sampel nano silver (b) sampel air bakteri E-Coli sebelum ditetesi nano silver, tampak bercak putih (ada E-coli) (c) sampel air bakteri E-Coli sesudah ditetesi nano silver, tidak tampak bercak putih (tidak ada E-coli)

Berdasarkan uji tetes nano silver pada sampel air bakteri E-coli seperti yang ditunjukkan gambar 5 (b) di atas terlihat bahwa sampel air bakteri E-coli sebelum ditetesi nano silver tampak bercak putih yang merupakan koloni bakteri E-coli dengan jumlah 5,9 x 10¹¹/ml. Sedangkan gambar 5 (c) menunjukkan sampel air bakteri E-coli sesudah ditetesi nano silver, dimana sesudah ditetesi nano silver 2 ml dalam 50 ml sampel air E-coli selama kurang lebih 10 menit tidak tampak bercak putih sama sekali atau bakteri E-coli terdegradasi semua.

IV. KEUNGGULAN NANO SILVER

Nano silver berfungsi untuk anti bakteri, virus, pathogen dan jamur. Keunggulan nano silver ini adalah :

•         Daya anti bakteri, virus, pathogen dan jamur sangat bagus karena ukurannya kecil (nano)
•         Penggunaan  mudah (spray, oles atau tetes)
•         Harga relatif murah
•         Bahan baku dispersi dalam bentuk polimer organik sehingga lebih aman dan ramah lingkungan
•         Aplikasi luas (kesehatan, industri, pertanian, peternakan, fiber, tekstil, makanan, kosmetik, bangunan, elektronik, air,  dll)

V. APLIKASI NANO SILVER

BIDANG	APLIKASI
Kesehatan	Masker, pembalut luka, sterilisasi alat kedokteran, sterilisasi ruang rumah sakit, dll
Pertanian dan peternakan	Anti jamur tanaman, sterilisasi air perikanan, nanobiotik pada ayam ternak, sterilisasi lingkungan peternakan, dll
Air	Water treatment, filter air, disinfektan air pada kolam renang/bak mandi, dll
Industri	Cat anti bakteri dan jamur, plastik anti bakteri, wall paper, dll
Tekstil	Benang, kain, baju anti bakteri, celana dalam, kaos kaki, dll
Elektronik	Mesin cuci, TV, dispenser, filter AC, coating casing HP,  dll

Produk ini dalam bentuk liquid, untuk aplikasi dapat dispray, dioles, ditetesi tergantung media yang digunakan.