RRI.CO.ID, Jakarta - Pengembangan sensor elektrokimia berbasis nanomaterial dinilai berpotensi besar dalam mendukung keamanan pangan, pemantauan lingkungan, hingga deteksi biomolekul lebih presisi. Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN, Budi Riza Putra, mengatakan, nanomaterial berperan strategis dalam meningkatkan sensitivitas dan kinerja sensor untuk berbagai kebutuhan deteksi modern.

“Sensor elektrokimia merupakan perangkat analitik yang mampu mengubah informasi kimia, mulai dari konsentrasi senyawa tunggal hingga komposisi kompleks suatu sampel, menjadi sinyal yang dapat dianalisis secara kuantitatif,” jelas Budi, dalam webinar ORNAMAT #85, Selasa 19 Mei 2026. Teknologi ini semakin penting karena menawarkan berbagai keunggulan, seperti proses pengukuran yang cepat, sensitivitas tinggi, hingga tingkat nanogram per mililiter (ng/mL), selektivitas yang baik, serta biaya operasional yang relatif efisien.

“Sensor elektrokimia menjadi salah satu teknologi kunci dalam berbagai bidang, mulai dari keamanan pangan, pemantauan lingkungan, hingga deteksi biomolekul. Tantangannya adalah meningkatkan sensitivitas dan stabilitas sensor agar mampu mendeteksi analit dalam jumlah sangat kecil dengan akurasi tinggi,” ujar Budi. Ia menjelaskan dalam sistem sensor elektrokimia, kinerja perangkat sangat bergantung pada interaksi antara analit dengan permukaan elektroda.

Oleh karena itu, rekayasa permukaan elektroda menjadi langkah penting untuk meningkatkan kemampuan deteksi. Salah satu pendekatan utama yang dikembangkan adalah penggunaan nanomaterial konduktif sebagai material modifikasi permukaan.

Budi memaparkan berbagai jenis nanomaterial yang berpotensi besar sebagai building blocks dalam pengembangan sensor, di antaranya grafena dan reduced graphene oxide (RGO), karbon nanotube, nanopartikel logam mulia seperti emas (Au) dan platinum (Pt), polimer konduktif, metal-organic framework (MOF), layered double hydroxides (LDH), hingga logam oksida. Material-material tersebut memiliki luas permukaan tinggi, konduktivitas unggul, serta kemampuan katalitik yang dapat mempercepat transfer elektron selama proses pengukuran.

Melalui sejumlah studi kasus, ia menunjukkan kombinasi berbagai nanomaterial mampu menghasilkan sensor dengan performa yang lebih baik. Salah satunya adalah sensor berbasis komposit nanopartikel Au-Pt dan multi-walled carbon nanotube (MWCNT-OH) untuk mendeteksi residu pestisida secara sensitif.

Selain itu, terdapat sensor berbasis komposit MWCNT/NiMnCoS/NiAl-LDH serta sensor berbasis PtNCs/TiO₂/MWCNT yang dioptimasi melalui desain eksperimen untuk mendeteksi bahan pencemar pada produk kosmetik. Pengembangan sensor elektrokimia berbasis nanomaterial juga diterapkan untuk mendeteksi senyawa seperti bisfenol A melalui komposit grafena/TiO₂/AuNPs, serta mendeteksi miristisin menggunakan komposit grafena dan Fe₃O₄.

Berbagai inovasi tersebut menunjukkan fleksibilitas teknologi sensor dalam menjawab kebutuhan deteksi di berbagai sektor. Selain itu, Budi juga memaparkan integrasi teknik voltametri dengan analisis kemometrik untuk mendeteksi pemalsuan bahan pangan.

Pendekatan ini digunakan untuk mengidentifikasi adulterasi susu sapi akibat penambahan melamin dan urea, serta mendeteksi pemalsuan pada komoditas cengkih. Metode tersebut dinilai berpotensi sebagai solusi cepat dan akurat dalam mendukung sistem jaminan mutu produk pangan nasional.

Budi menyatakan, meskipun perkembangan sensor berbasis nanomaterial menunjukkan hasil yang menjanjikan, masih terdapat sejumlah tantangan, seperti skalabilitas produksi, stabilitas material jangka panjang, serta integrasi sensor ke dalam perangkat yang lebih portabel dan mudah digunakan di lapangan. Oleh karena itu, kolaborasi lintas disiplin dan antarinstansi menjadi kunci dalam mempercepat hilirisasi teknologi ini.

Riset ini merupakan hasil kolaborasi dengan berbagai institusi, antara lain IPB University, Universitas Indonesia, Universitas Padjadjaran, Kasetsart University Thailand, serta sejumlah pusat riset di BRIN. Dukungan pendanaan dari berbagai skema nasional turut memperkuat pengembangan inovasi tersebut menuju implementasi nyata. (tw/ed:jh, tnt)