Tingginya penggunaan plastik sekali pakai dan masifnya produksi kemasan sintetis berbahan minyak bumi untuk mengemas pangan olahan menjadi masalah global berkelanjutan yang berdampak serius terhadap kesehatan manusia dan keselamatan ekosistem. Hal ini disebabkan oleh plastik yang membutuhkan waktu ratusan tahun untuk terdegradasi. Untuk mengurangi jumlah plastik yang beredar, bioplastik dapat dibuat dengan bahan dasar semi-refined Iota-karagenan (SR?C) yang diinkorporasikan dengan nanopartikel SiO2-ZnO (NP) untuk memperbesar daya hambat terhadap air, gas, dan sinar UV. Selain itu, inkorporasi minyak atsiri daun cengkeh dilakukan untuk menambah aktivitas antioksidan film. Terdapat lima formulasi film pada penelitian ini, yaitu F0 (kontrol SR?C), F1 (SR?C/NP), F2 (SR?C/NP/minyak atsiri cengkeh 0,5%),   F3 (SR?C/NP/minyak atsiri cengkeh 0,75%), dan F4 (SR?C/NP/minyak atsiri cengkeh 1,00%). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel menurunkan nilai kelarutan film dalam air, permeabilitas uap air, wettability, dan memperbesar nilai sudut kontak serta menghasilkan kuat tarik yang baik. Nanopartikel memperlambat waktu degradasi tanah dan menunjukkan terjadinya agregasi pada morfologi mikrostruktur. Dari segi fungsionalitas, film dengan NP memiliki kandungan antioksidan yang sangat kuat. Sementara itu, inkorporasi minyak atsiri menurunkan nilai permeabilitas uap air, transparansi, dan UV-screening, namun membuat mikrostruktur film heterogen. Hal ini memicu rendahnya kemampuan mekanis film. Akan tetapi, sifat antioksidan menjadi semakin kuat seiring penambahan konsentrasi minyak. Berdasarkan keseluruhan pengujian, formulasi film bio-nanokomposit terbaik adalah F3.