Nanoteknologi Satu Ancaman?


PARA petani tentu bersyukur apabila hasil pertanian meningkat dengan keluasan tanah yang sama. Berapa banyak pula masa dapat dijimatkan dengan menggunakan pakaian boleh bersih sendiri. 

Kaum wanita tidak lagi perlu ke pusat-pusat kecantikan untuk cantik, tetapi memadai dengan buat sendiri di rumah. Malah, banyak lagi impian akan menjadi kenyataan dengan nanoteknologi.

Nanoteknologi telah diusulkan oleh Richard Feymann pada tahun 1956 dan telah mula menarik perhatian dalam tahun 1990an selepas penghasilan bahan baru bersaiz nanometer seperti fulleren, karbon bertiub-nano. 

Perkembangan pesat dalam penyelidikan dan potensi permintaan yang tinggi apabila beberapa produk berjaya dikomersialkan menjadikan ia teknologi alternatif dalam pelbagai bidang kepenggunaan.

Nanoteknologi dijangka menggantikan teknologi terkini dalam produk tertentu menjelang tahun 2015. 

Dalam beberapa laporan menjelang tahun 2020 pasaran produk berasaskan nanoteknologi mencecah berbilion dolar Amerika. 

Journal of Nanoparticle Research 2011 menyasarkan pasaran akan menjangkau RM6 trilion pada tahun 2020.

Kelihatannya nanoteknologi bakal menjadi ancaman kepada teknologi lain. Walaupun ia seolah-olah kelihatan negatif, sebenarnya ia akan menggantikan teknologi masa kini. Negatif yang dimaksudkan itu adalah daripada segi pesaing yang akan diberikannya kepada mereka yang berada dalam industri sekarang. 

Teori teknologi ancaman telah diperkenalkan oleh seorang profesor Harvard Business School, Professor Clayton M. Christensen, dalam bukunya The Innovator's Dilemma, 1997 yang menyatakan teknologi baru akan menggantikan teknologi masa kini tanpa diduga. 

Misalnya teknologi semikondukor berasaskan silikon telah menggantikan teknologi tiub elektron pada tahun 50an. Kedua-dua teknologi ini sangat diperlukan dalam bidang elektrik dan elektronik. 

Nanoteknologi mempunyai kekuatan berasas ilmu sains tulen seperti fizik dan kimia. Kesan kuanta terkurung merupakan salah satu asas kekuatan penggunaan dalam produk nanoteknologi terutamanya produk-produk optoelektronik. 

Teori kuanta terkurung dalam nanoteknologi amatlah penting dengan saiz zarah yang mengurang akan menyebabkan jalur terlarang menjadi lebih besar. 

Contohnya, silikon secara teorinya tidak boleh mengeluarkan cahaya pada julat cahaya nampak. Tetapi ia akan berupaya mengeluarkan cahaya boleh nampak apabila diubahsuai kepada bahan berstruktur nano. 

Silikon sangat penting bagi peranti diod pemancar cahaya yang akan digubahkan dalam pelbagai bidang optoelektonik. 

Luas permukaan yang sangat besar berbanding isipadu juga adalah faktor yang menyokong kecekapan nanoteknologi.

Keluasan permukaan berbanding isipadu akan meningkatkan tahap serapan dan sangat berguna bagi peranti penderia dan lapisan bagi permukaan boleh bersih sendiri pada dinding kaca.
Disebabkan zarah dan struktur bersaiz-nano, ia akan membentuk kepadatan dan ketulenan yang tinggi. 

Ini akan menghasilkan kekuatan fizikal yang tinggi dan sangat penting bagi tujuan salutan anti-calar, struktur yang kuat dan ringan. 

Nanoteknologi dijangka menguasai produk dalam beberapa bidang seperti cat permukaan sel solar atau sel solar cecair bagi meningkatkan serapan cahaya, alat elektronik biologi dan peralatan perubatan berasaskan pengimejan. 

Teknologi neuro iaitu bagi pemulihan semula sel-sel otak juga mempunyai potensi yang tinggi. Pembersih-sendiri dan penyegar-sendiri pakaian juga merupakan bidang yang sangat mendapat tempat berasaskan nanoteknologi.

Produk salutan bersih-sendiri sangat menarik perhatian terutamanya dalam industri pembinaan infra-struktur dan perkhidmatan. Ini berdasarkan mekanisme kesan tindakan katalis cahaya. 

Bahan yang sangat popular digunakan pada masa ini adalah titanium dioksida. Salutan berstruktur nano diperlukan bagi mendapatkan kesan bersih sendiri yang lebih baik. 

Penyelidik-penyelidik sedang giat meningkatkan kecekapan, di samping menggunakan stuktur nano julat serapan yang lebih lebar diperlukan agar kuasa serapan cahaya lebih tinggi. 

Oleh itu hibrid titanium oksida dengan polimer dan metal sangat di perlukan. Selain dari itu juga teknologi salutan berstruktur-nano juga sangat berguna untuk anti bakteria, antifungus, anti-kekotoran dan antikarat.

Penggunaan nanoteknologi dalam kosmetik sangat menarik perhatian para usahawan termasuk syarikat-syarikat besar. 

Paten-paten nanoteknologi banyak dimiliki oleh syarikat-syarikat kosmetik terkenal. 

Dalam bidang kosmetik optik, beberapa kumpulan penyelidik sedang menjalankan kajian menghasilkan kanta yang tahan calar, sangat telus dengan serakan cahaya yang sangat minimum. 

Dalam bidang makanan dan pertanian nanoteknologi tidak kurang pentingnya bagi meningkatkan kualiti makanan dan hasil pertanian. 

Dalam teknologi makanan ia tertumpu kepada peningkatan rasa, warna dan kandungan nutrien yang tinggi serta proses pengawetan agar makanan sentiasa segar. 

Teknologi sensor juga kini semakin cenderung kepada nanoteknologi kerana peralatan tersebut sangat sensitif dan perlu dalam bentuk kecil serta mudah alih. 

Dijangka dalam tahun 2040 kebanyakan makanan akan berasaskan nanoteknologi yang mempunyai nutrien yang sepadan juga rasa yang sama dengan makanan asalnya. 

Penghasilan makanan secara tanaman biasa tidak lagi dapat dilakukan memandangkan kekurangan tanah pertanian, cuaca yang tidak sesuai dan faktor alam yang lain.

Penyelidikan dalam bahan nano merupakan salah satu bidang yang sangat penting dalam penghasilan produk nanoteknologi. Bahan-bahan nano mempunyai keistimewaannya masing-masing bergantung kepada sifatnya masing-masing.

Dari segi sudut bahan-nano ia boleh diklasifikasikan secara dimensi. Bahan dengan tiga dimensi (3D) merupakan bahan pukal, dua dimensi (2D) sebagai filem-nano atau kepingan-nano, satu dimensi (1D) sebagai wayar-nano atau tiub-nano sebagai manakala sifar dimensi (0D) sebagai zarah-nano. 

Bagi penghasilan karbon bertiub-nano, kita perlu memanaskan sumber karbon sehingga meruap dan kemudian pembentukan rod bersaiz-nano akan berlaku dengan kehadiran katalis di samping suhu sekitaran yang diperlukan. Kaedah ini merupakan pembentukan peruapan secara kimia. 

Karbon bertiub-nano merupakan salah satu bahan-nano yang sangat berpotensi dan mempunyai kepelbagaian kegunaan. Karbon bertiub-nano telah dijumpai pada tahun 1991 oleh seorang ahli fizik bernama Sumio Iijima. 

Karbon bertiub nano sangat berpotensi sama ada dalam bidang elektronik dan mekanikal. 

Kekuatannya melebihi kekuatan besi secara fizikalnya oleh itu sangat berguna bagi pembuatan komposit. Di samping ia juga lebih ringan jika dibandingkan dengan besi atau keluli. 

Nanoteknologi menjanjikan pelbagai produk dengan kapasiti yang tinggi seperti kekuatan mekanik yang tinggi, kecekapan dan kelajuan yang tinggi dalam peranti elektronik dan optik. Namun banyak isu-isu masih perlu diperjelaskan kepada pengguna terutamanya soal keselamatan, alam sekitar dan kesihatan. 

Oleh itu kefahaman dalam nanoteknologi mesti dilakukan sebelum ia diterima sepenuhnya oleh pengguna.

l Penulis ialah Profesor DR. SAIFOLLAH ABDULLAH, Fakulti Sains Gunaan, Universiti Teknologi Mara.







0 ulasan:

Catat Ulasan

Setiap ulasan pengguna admin tidak akan bertanggung jawab.

Best Viewed With Firefox