Depok, 15 Desember 2022. Tiga dari banyak masalah yang sering dihadapi oleh negara berkembang adalah masalah kesehatan dan kesejahteraan, ketersediaan air bersih dan sanitasi layak, serta energi bersih yang terjangkau. Pada kenyataannya, ketiga masalah ini sudah disepakati oleh PBB untuk ditangani bersama-sama dalam payung Agenda 2030 Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau yang sering disebut sebagai Sustainable Development Goals (SDGs). Untuk mencapai tujuh belas poin SDGs ini pada tahun 2030, tentu saja kemitraan negara berkembang dan negara maju merupakan syarat mutlak.

Namun, inisiatif-inisiatif dari negara-negara berkembang, terutama dari para ilmuwannya, merupakan faktor kritis, penentu keberhasilan SDGs ini. Pada saat menyampaikan pidato pengukuhannya sebagai guru besar Universitas Indonesia (UI) (Rabu, 14/12), Prof. Dr. Vivi Fauzia, S.Si. , M.Si., pengajar dari Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) UI, menyampaikan bahwa bidang nanomaterial yang menjadi pijakan penelitiannya berkontribusi dalam bidang kesehatan, ketersediaan air bersih, dan energi bersih yang terbarukan.

Nanomaterial pertama yang dikembangkan Prof. Vivi Fauzia di laboratorium Fisika UI berbahan dasar logam mulia seperti emas, perak, platinum, dan paladium. Logam-logam mulia ini memperlihatkan efek resonansi plasmon permukaan yang terlokalisir (localized surface plasmon resonance atau LSPR). LSPR berkaitan dengan peningkatan intensitas serapan dan hamburan cahaya pada permukaan nanopartikel logam, serta bergantung pada ukuran, bentuk, komposisi, jarak antar nanopartikel, dan juga sifat dielektrik dari medium sekitarnya.

Hasil eksperimen di laboratorium mengkonfirmasi hal ini; penambahan nanopartikel Au berhasil meningkatkan serapan cahaya, mobilitas muatan material aktif, serta pemisahan eksiton, sehingga akhirnya dapat meningkatkan efisiensi sel surya menjadi lebih tinggi. Dalam bidang kesehatan, Prof. Vivi menyebutkan efek LSPR nanopartikel Au juga dapat dimanfaatkan untuk mendeteksi zat pengawet berbahaya dalam makanan formaldehida, atau sering disebut formalin.

Nanopartikel Au ini ditambahkan dalam suatu sensor optik yang bekerja dengan mekanisme perubahan warna ketika berinteraksi dengan formalin. Desain baru biosensor optik yang berhasil dibuat dengan menggunakan nanopartikel Au, enzim alkohol oksidase, dan zat warna, menunjukkan kinerja sangat baik, karena efek LSPR sebagai nano antenna menyediakan cahaya lebih banyak untuk terjadinya perubahan warna.

“Nanomaterial lain yang diteliti adalah dari jenis semikonduktor ZnO nanorods, yang dikembangkan sebagai fotokatalis, yaitu material yang dapat meningkatkan laju reaksi kimia dengan bantuan cahaya. Dengan paparan cahaya dihasilkan ion yang sangat reaktif, yang dapat merusak zat warna dalam limbah air yang tercemar zat warna, menjadi bentuk yang tidak berwarna dan tidak berbahaya,” ujar Prof. Vivi menjelaskan penelitiannya terkait ketersediaan air bersih.

Menurut Prof. Vivi, aplikasi ZnO lain adalah sebagai fotoanoda dalam sistem pemisahan air untuk mendapatkan energi bersih hidrogen H2. Penelitian ini mendukung pencarian material alternatif dalam eksplorasi bahan bakar yang ramah lingkungan dan layak secara komersial. Dalam metoda photoelectrochemical water splitting (PEC), kebutuhan energi pemecahan air dipasok dari sinar matahari yang berlimpah di Indonesia.

Bersama mahasiswanya, Prof. Vivi Fauzia mengembangkan heterostructure ZnO/MoS2 sebagai fotoanoda PEC melalui dua metode deposisi MoS2. Metode pertama yang menggunakan serbuk MoS2 komersial yang dieksfoliasi menunjukkan bahwa penambahan MoS2 menghasilkan peningkatan efisiensi lebih dari dua kali lipat. Metode kedua melalui penumbuhan langsung MoS2 diatas ZnO dengan menggunakan hidrotermal hasilnya sangat menguntungkan, karena terbentuk ternary heterostructure ZnO/ZnS/MoS2 yang dapat meningkatkan efisiensi hingga enam kali lipat.

Aplikasi material MoS2 lainnya adalah pada sistem fototermal untuk mendapatkan air bersih. Sistem ini merupakan inovasi terhadap teknologi destilasi konvensional yang tidak efisien karena laju evaporasi yang rendah. Penggunaa material fototermal, yaitu material yang dapat mengkonversi cahaya matahari menjadi panas dapat meningkatkan laju evaporasi air laut atau air limbah untuk mendapatkan air bersih sesuai dengan standar yang ditetapkan WHO.

Usai menyampaikan pidato, Rektor UI, Prof. Ari Kuncoro, S.E., M.A., Ph.D., yang memimpin sidang terbuka pengukuhan tiga guru besar Fakultas Matematika dan Ilmu FMIPA, mengukuhkan Prof. Vivi sebagai guru besar tetap Bidang Ilmu Material Departemen Fisika FMIPA UI. Acara yang disiarkan secara virtual melalui kanal Youtube UI dan UI Teve dihadiri oleh berbagai tamu undangan, diantaranya Guru Besar University Kebangsaan Malaysia, Prof. Dr. Muhamad Mat Saleh dan Prof. Dr. Muhammad Yahaya; Guru Besar Departemen Fisika IPB University, Prof. Dr. Husin Alatas; Komisaris Utama Citilink Indonesia, Prof. Dr. Prasetio; dan Direktur Utama Citilink Indonesia, Dewa Kadek Rai.

Saat ini, Prof. Vivi menjabat sebagai Kepala Subdit Registrasi Direktorat Pendidikan UI 2022- sekarang. Ia menyelesaikan studi S1 Fisika, di Institut Teknologi Bandung pada 1995. Kemudian di universitas yang sama pada 1997, ia berhasil menyelesaikan studi Magister Fisika. Dan ia berhasil meraih gelar Doctor of philosophy, dari Institute of Microengineering and Nanoelectronics, National University of Malaysia, pada 2013.

Beberapa judul karya ilmiah terbarunya yang telah terbit di jurnal internasional bereputasi, antara lain Monitoring Shrimp Spoilage Using A Paper-based Colorimetric Label Containing Roselle Flower Extract (2022); One-Step Coating of a ZnS Nanoparticle/MoS2 Nanosheet Composite on Supported ZnO Nanorods as Anodes for Photoelectrochemical Water Splitting (2022); Facile photochemical reduction synthesis of bimetallic Au and Pd nanoparticles on ZnO nanorods for improved photocatalytic degradation of methylene blue (2022); Effect of potassium precursor concentration on the performance of perovskite-sensitized solar cells (2022); dan Nanoscale Metal Oxides–2D Materials Heterostructures for Photoelectrochemical Water Splitting—A Review (2022).

Sumber