Hampir seluruh inovasi yang dikembangkan memerlukan ilmu kimia dalam menyediakan pengetahuan dasar. Melalui orasi ilmiahnya, Guru Besar ke-230 Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Prof Dr Yuly Kusumawati SSi MSi mengkaji peran kimia komputasi dalam memperkuat fondasi perkembangan teknologi.
Profesor dari Departemen Kimia ITS tersebut menjelaskan, ilmu kimia komputasi merupakan penerapan ilmu kimia dengan menggunakan komputer untuk efisiensi perhitungan struktur molekul dan interaksi antar molekul itu sendiri. “Ilmu ini menciptakan paradigma baru antara desain struktur dan sifat yang diharapkan,” terangnya.
Lebih lanjut, perempuan kelahiran tahun 1981 tersebut menjelaskan, terdapat dua kebaruan keilmuan pada ilmu kimia komputasi yang ia teliti, yaitu perdiksi sifat elektronik molekul dan studi interaksi molekul dengan permukaan. “Kebaruan keilmuan ini hasil kerja keras penelitian saya dalam mendalami ilmu kimia komputasi ini,” ungkapnya.
Pada kebaruan keilmuan prediksi sifat elektronika molekul, Guru Besar dari Fakultas Sains dan Analitika Data (FSAD) ITS ini memaparkan, elektron merupakan partikel yang mempunyai peran penting dalam suatu reaksi kimia dan sifat suatu senyawa.
Ia menyebutkan bahwa warna dari suatu benda atau tumbuhan merupakan bentuk contoh peran penting elektron. “Kami mempelajari sifat elektron melalui benda sekitar kita,” tuturnya.
Kebaruan keilmuan selanjutnya, yakni pada studi interaksi molekul. Perempuan kelahiran Kota Bandung tersebut menjelaskan bahwa ilmu kimia komputasi dapat mengetahui keberlangsungan proses modifikasi molekul dengan zat tambahan pada suatu permukaan. “Dengan ilmu komputasi kita dapat mengetahui reaksi suatu senyawa yang akan terjadi,” ungkap profesor bidang ilmu kimia komputasi tersebut.
Dari kebaruan keilmuan tersebut, Yuli mengatakan bahwa ilmu ini dapat diterapkan untuk pengembangan material optik. Dengan memanfaatkan sebuah molekul, kebaruan ini berprospek sebagai perangkat optik untuk detektor perangkat alat medis, seperti Magnetic Resonance Imaging (MRI). “Molekul akan berperan untuk menghasilkan gambar yang baik,” jelas alumnus Program Studi Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB) ini.
Menurut Yuli, optimalisasi perangkat Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) menjadi kontribusi keilmuan selanjutnya. DSSC adalah sebuah perangkat golongan sel surya yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi.
Di dalamnya terdapat beberapa komponen yang interaksinya harus dioptimalisasikan dengan baik untuk mendapat kinerja terbaiknya. “Simulasi interaksi komponen ini telah dilakukan melalui ilmu kimia komputasi,” tegasnya.
Terakhir, lanjut Yuli, katalitik merupakan suatu reaksi kimia yang ditambahkan katalis, sehingga reaksi berlangsung cepat dan mendapatkan produk reaksi lebih banyak.
Proses katalitik yang dimodelkan ini adalah proses yang menggunakan bantuan cahaya untuk degradasi suatu senyawa. “Kami telah mengembangkan proses katalitik esterifikasi dalam suatu pembuatan biodiesel,” tutur Kepala Program Studi S-1 Kimia ITS tersebut.
Menutup paparan orasi ilmiahnya, ibu dari dua anak ini menyebutkan bahwa kebaruan keilmuan tersebut dapat bermanfaat untuk mendorong inovasi energi dan lingkungan, serta efisiensi penelitian dan industri.
Hal tersebut turut membantu dalam tercapainya Sustainable Development Goals (SDGs) poin ke-7 tentang energi bersih dan terjangkau, poin ke-9 tentang infrastruktur, industri, dan inovasi, dan poin ke-11 tentang kota dan komunitas yang berkelanjutan. (ita)