Kupang, RakyatNTT.ID – Guru Besar Fisika Material Universitas Nusa Cendana (Undana), Prof. Zakarias Seba Ngara, S.Si., M.Si., Ph.D., menegaskan pentingnya peran fisika material dalam menjawab berbagai tantangan global seperti krisis energi, pangan, dan pencemaran lingkungan.

Hal ini disampaikan Prof. Zakarias dalam orasi ilmiah pada acara Rapat Senat Terbuka Pengukuhan Guru Besar Undana pada Rabu, 8 April 2026 di Grha Cendana, Kupang.

Dalam pemaparannya, Prof. Zakarias menjelaskan bahwa fisika material tidak hanya berkutat pada teori atom dan elektron, tetapi berfokus pada rekayasa material agar memiliki nilai guna lebih tinggi bagi kehidupan manusia.

“Prinsip fisika material adalah merekayasa material yang kurang bermanfaat menjadi material baru yang lebih bernilai dan fungsional,” ujarnya.

Karbon Nanodots, Material Masa Depan

Salah satu inovasi yang dikembangkan adalah karbon nanodots (K-dots), nanomaterial berbasis karbon berukuran 2–10 nanometer. Meski sangat kecil, material ini memiliki sifat unik seperti fluoresensi (memancarkan cahaya saat disinari UV), mudah larut dalam air, stabil terhadap cahaya, serta tidak beracun.

Sifat tersebut menjadikan K-dots memiliki banyak aplikasi, mulai dari sensor logam, bioimaging, bahan LED, hingga media penghantar obat dalam tubuh manusia.

“K-dots juga dapat dimanfaatkan sebagai sumber nutrisi tanaman karena sifatnya yang biokompatibel dan larut dalam air,” jelasnya.

Dari Limbah Organik jadi Teknologi Tinggi

Prof. Zakarias dan tim mengembangkan K-dots dari berbagai bahan organik lokal Nusa Tenggara Timur (NTT), seperti kulit buah naga, lengkuas, hingga potensi lain seperti kulit manggis dan biji nangka.

Proses pembuatannya dilakukan melalui metode karbonisasi pada suhu 200–300 derajat Celsius, dilanjutkan dengan tahapan sonikasi, sentrifugasi, dan penyaringan. Hasilnya adalah partikel nano berbentuk bola dengan ukuran sekitar 5,7 nm yang menunjukkan pendaran biru khas.

Penelitian ini menunjukkan bahwa bahan organik lokal tidak hanya menjadi limbah, tetapi dapat diolah menjadi material multifungsi bernilai tinggi.

Aplikasi pada Sensor hingga Pertanian

Dalam aplikasinya, K-dots telah digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi ion logam seperti seng (Zn), merkuri, dan besi. Selain itu, material ini juga berpotensi besar dalam meningkatkan hasil pertanian.

Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa penggunaan K-dots dapat meningkatkan produksi tanaman, termasuk padi dan sawi, secara signifikan tanpa ketergantungan pada bahan kimia berbahaya.

Dukungan Riset dan Kolaborasi

Pengembangan riset ini didukung oleh pendanaan dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) melalui skema LPDP tahun 2026. Penelitian lanjutan difokuskan pada pemanfaatan K-dots berbasis kulit manggis dan buah sawo sebagai sensor logam serta nutrisi tanaman kacang tanah.

Prof. Zakarias menekankan pentingnya kolaborasi lintas sektor antara akademisi, industri, dan pemerintah agar hasil riset tidak hanya berhenti di laboratorium, tetapi dapat diterapkan secara nyata.

Tantangan dan Masa Depan

Salah satu tantangan utama dalam pengembangan K-dots adalah menemukan bahan organik yang memiliki kelarutan tinggi dalam air. Dari hasil riset, hanya beberapa bahan seperti kulit manggis dan biji nangka yang menunjukkan karakteristik tersebut.

Meski demikian, Prof. Zakarias optimistis bahwa pengembangan material berbasis potensi lokal NTT dapat menjadi solusi berkelanjutan sekaligus meningkatkan nilai ekonomi daerah.

“Melalui rekayasa material organik lokal, kita tidak hanya menghasilkan inovasi teknologi, tetapi juga membuka peluang ekonomi baru yang kompetitif di tingkat nasional dan global,” pungkasnya.

Biodata

Identitas Diri

  • Nama : Prof. Zakarias Seba Ngara, S.Si, M.Si, Ph.D
  • TTL: Ande Maliti, Sumba Barat Daya, 23 Juli 1977
  • Jabatan Struktural: Ketua Gugus Penjamin Mutu (GPM) FST Undana
  • Alamat: Perumahan RSS Baumata, Kec. Taebenu, Kab. Kupang

Keluarga

  • Istri: Marini, A.Md, S.I.Put
  • Anak-anak: Callista Valentine Ina Ngara dan Dilon Maizah Ngara Ayumi Ina Ngara
  • Ayah: Yakobus Malo Ole (Almarhum)
  • Ibu : Elisabet Nida Bera

Riwayat Pendidikan

  • SD Katolik Kiku Boko (1983-1989)
  • SMP Negeri 1 Elopada (1989-1992)
  • SMA Kristen 1 Waikabubak (1992-1995)
  • FKIP Undana (1995-1996)
  • FMIPA UGM (1997-2000)
  • S2 Fisika, FMIPA UGM (2004-2006)
  • S3 Faculty of Pure and Applied Science, University of Tsukuba Jepang (2016-2019)

(rnc)