Unsur karbon (C) memang unik. Kumpulan atomnya bisa beraneka ragam bentuk, tergantung cara atom-atom karbon itu saling mengikat satu sama lainnya. Kalau dilihat dari jenis atomnya, arang, graphite, intan, fullerene yang ditemukan tahun 1985 berbentuk seperti bola sepak dannanotube. Bahan-bahan tersebut berasal dari atom-atom karbon yang sama, perbedaannya terletak pada bentuk dan susunan molekul atom-atomnya. Keunikan lainnya adalah masing-masing bentuk mempunyai karakteristik sendiri-sendiri.
Partikel nanokarbon bermacam-macam bentuknya, diantaranya adalah nanotube, nano fullerene, dan nanohorn. Nanotube berbentuk seperti selembar jala dengan rongga-rongga segi enam yang digulung membentuk sebuah tabung (Gambar 1). Tabung mungil karbon dengan diameter beberapa nanometer (seperseratus juta meter) ini, mempunyai sifat yang kuat terhadap tarikan dan tidak mudah patah jika dilenturkan. Sifat lainnya adalah penghantar listrik yang baik. Sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1991 oleh Iijima Sumio, nanotube banyak diharapkan penggunaannya pada berbagai aplikasi.
Gambar 1. Nanotube yang menyerupai tabung jala berukuran nanometer [1]
Sifat mekaniknya yang kuat, menyebabkan nanotube bila dicampurkan pada bahan plastik akan diperoleh komposit plastik yang kuat dan ringan. Contoh produknya dapat kita temukan pada mobil NISSAN X-trail, raket badminton NANOSPEED produksi YONEX.
Penggunaan nano karbon lain yang menarik adalah sebagai penghantar obat kanker atau tumor di bidang kedokteran (drug delivery system). Baru-baru ini NEC bekerjasama dengan Japan Science and Technology Agency(JST) dan Cancer Insitute Japan, berhasil membuat sistem penghantar obat di dalam aliran darah menggunakan nanohorn. Nanohorn, sejenisnanotube yang salah satu ujung silindernya meruncing dan tertutup seperti tanduk. Bersifat aman bagi tubuh karena berasal dari unsur karbon dan butiran obat kanker (cisplatin) sebesar sekitar 1-2 nanometer dapat dimasukkan dalam rongga nanohorn, layaknya obat dalam kapsul. Sistem penghantar obat ini lebih efektif untuk pemusnahan sel penyakit dan sel tumor.
Gambar 2. Sekelompok nanohorn yang mengandung obat kanker (cisplatin) di dalam rongganya (kiri). Satu butiran cisplatin yang berada di dalam suatu rongga nanohorn (kanan). Bintik hitam dalam foto elektron mikroskop diatas menunjukkan butiran-butiran cisplatin
Kumpulan nanohorn sebesar 100 nanometer yang mengandung obat (Gambar 2), setelah disuntikan ke dalam tubuh pasien akan mengalir di dalam darah, tidak menyebar ke seluruh tubuh melainkan akan terakumulasi di dalam sel-sel kanker. Hal ini karena sifat sel kanker yang lebih mudah menyerap benda-benda berukuran sekitar 100 nanometer dibandingkan sel tubuh lainnya. Sehingga, efek samping chemotherapyyang dapat merusak sel-sel tubuh lainnya seperti selama ini sering terjadi, dapat dihindarkan. Setelah berkumpul di dalam sel kanker, obat kanker dalam kapsul nanohorn ini dapat secara perlahan lepas untuk mematikan sel kanker secara efektif (Gambar 3).
Gambar 3. Sel kanker berbentuk lingkaran-lingkaran kecil dalam waktu 72 jam dapat berkembangbiak dengan cepat (kiri). Sel kanker tersebut hampir semuanya mati setelah diberikan nanohorn yang mengandung cisplatin (kanan)
Banyak manfaat nanokarbon yang tentunya bisa dielaborasi terkait dengan sifat listriknya. Beberapa riset yang sedang dikembangkan dewasa ini antara lain adalah pembuatan super kapasitor yang suatu saat kelak dapat digunakan untuk sistem pembangkit listrik dalam mobil hibrid. NEDO Jepang dewasa ini juga sedang mengembangkan proyek riset penggunaan nanotube dalam LSI sebagai bahan penghantar listrik pengganti tembaga dan aplikasi nanotube dalam monitor display dan FET transistor.
Sekarang karbon tidak hanya dikenal sebagai arang untuk kayu bakar, banyak manfaat-manfaat lainnya yang dapat diperoleh daripadanya sebagai sebuah karunia Ilahi yang sangat besar manfaatnya.
Bahan bacaan
1. JST News, vol. 2 No. 11 (2006)
2. Batrakova et al., British Journal of Cancer., 74 (1996) p.1545.
3. NEC press release, http://www.nec.co.jp/press/ja/00511/0903
