Indonesia adalah negara dengan sumber daya alam yang melimpah, tetapi teknologi pemrosesan material canggih kita masih sangat tertinggal. Kita mengekspor grafit alam mentah ke China, lalu mengimpor kembali graphene dengan harga 1.000 kali lipat. Kita mengekspor bijih nikel, lalu mengimpor kembali bubuk nikel nano untuk baterai. Kita mengekspor pasir silika, lalu mengimpor kembali wafer silikon untuk sel surya. Ini adalah model ekonomi kolonial yang terus berulang. Revolusi industri 4.0 dan 5.0 akan sangat bergantung pada material maju—graphene, MXene, transition metal dichalcogenides (TMD), quantum dots, dan nanomaterial lainnya. Negara yang menguasai produksi dan aplikasi material ini akan mendominasi ekonomi global abad ke-21.
Visi Proyek MATERIAL-MERDEKA adalah membangun pusat riset material 2D dan nanomaterial berkelas dunia yang berfokus pada:
- Eksplorasi dan karakterisasi sumber daya alam Indonesia (grafit alam, nikel, titanium, silika, bauksit, laterit) untuk material maju.
- Pengembangan metode sintesis yang efisien dan ramah lingkungan (top-down, bottom-up, CVD, PVD).
- Pengembangan aplikasi prioritas nasional (baterai, superkapasitor, sensor, katalis, komposit, biomedis).
- Transfer teknologi ke industri dalam negeri dan pengembangan startup berbasis material maju.
Komponen 1: Laboratorium Sintesis dan Karakterisasi Material 2D. MATERIAL-MERDEKA membangun fasilitas sintesis dengan:
- CVD (Chemical Vapor Deposition) untuk pertumbuhan graphene dan TMD berukuran wafer.
- Sonikasi dan sentrifugasi untuk eksfoliasi grafit alam menjadi graphene oxide.
- Hidrotermal/solvotermal untuk sintesis MXene dan nanopartikel logam.
- Karakterisasi: Raman, SEM, TEM, AFM, XPS, XRD, BET.
Komponen 2: Pengembangan Aplikasi Prioritas. MATERIAL-MERDEKA memfokuskan riset pada 4 bidang aplikasi strategis:
- Energi: anoda baterai lithium-ion dan sodium-ion berbasis graphene/silikon, superkapasitor berbasis MXene, katalis untuk sel bahan bakar (fuel cell).
- Elektronika: sensor gas berbasis TMD (NO2, NH3, VOC), sensor fleksibel, transistor film tipis.
- Biomedis: biosensor untuk deteksi dini penyakit (glukosa, kanker, infeksi), drug delivery, antimikroba.
- Komposit: graphene/polimer untuk material ringan dan kuat, graphene/beton untuk infrastruktur pintar.
Komponen 3: Pilot Plant dan Skala Up. MATERIAL-MERDEKA mengembangkan fasilitas skala pilot untuk:
- Produksi graphene oxide skala kilogram per hari.
- Produksi bubuk MXene dan TMD.
- Pembuatan tinta konduktif berbasis graphene untuk printed electronics.
Komponen 4: Inkubasi Startup dan Transfer Teknologi. MATERIAL-MERDEKA tidak hanya menghasilkan publikasi ilmiah, tetapi juga produk dan perusahaan:
- Program inkubasi untuk peneliti yang ingin mengkomersialkan temuan mereka.
- Paten bersama antara BRIN/universitas dan industri.
- Lisensi teknologi ke perusahaan dalam negeri.
- Spin-off company yang dipimpin oleh peneliti muda.
Dampak MATERIAL-MERDEKA bersifat strategis, ekonomi, dan geopolitik. Dampak ekonomi: substitusi impor material maju (graphene, nanomaterial) yang saat ini 100% impor. Dampak industri: Indonesia tidak lagi hanya mengekspor bahan mentah, tetapi juga produk bernilai tambah tinggi. Dampak ilmu pengetahuan: Indonesia memiliki kapasitas riset material maju yang setara dengan Korea, Jepang, atau China. Dampak hilirisasi: membuka jalan bagi pengembangan industri baterai, semikonduktor, sensor, dan biomedis dalam negeri. MATERIAL-MERDEKA adalah proyet jangka panjang yang membutuhkan komitmen besar, tetapi imbalannya adalah penguasaan teknologi kunci abad ke-21.