Saturday, February 5, 2011

CERPEN

       
            “Rasyad!!!” , jeritan bapaku menerjah ke telingaku membuatkanku tersentap dan tersedar daripada lamunan. Aku lihat di kawasan sekililing, aku berada di kampung bersama datuk dan nenekku, bukan lagi di gudang itu mahupun di Makmal Kajian Nuklear Malrich bersama Profesor Malik. Namun begitu, peristiwa yang menyebabkan hampir seluruh hidupku musnah serta meragut nyawa orang tersayang dalam hidupku, masih segar dalam ingatan.
            Sejak kecil lagi aku telah menanam minat dalam bidang nuklear kerana padaku, tenaga nuklear merupakan fenomena yang merbahaya tetapi unik. Malangnya,  peristiwa pengeboman Hiroshima dan Nagasaki ketika Perang Dunia Ke-2 telah menyebabkan masyarakat tempatan memandang teknologi nuklear ini tidak begitu membantu malah merbahayakan. Namun, nuklear merupakan sumber yang bakal digunakan bagi menjana tenaga elektrik di seluruh dunia pada suatu masa akan datang apabila bumi sudah kehabisan sumber.
            Aku memulakan pengajian dalam bidang ini setelah tamat sekolah menengah apabila aku diterima masuk ke sebuah universiti ternama di tanah air. Bilangan pelajar dalam bidang ini cuma sedikit sahaja berbanding pelajar dalam bidang lain. Ketika belajar di sinilah aku mengenali Profesor Malik. Beliau merupakan seorang daripada tiga orang professor yang mengajar subjek ini. Aku menyangkakan bahawa dengan minat yang tinggi, aku dapat lulus dengan cemerlang, namun sangkaanku meleset apabila peperiksaan semester pertama aku cuma memperoleh 3.02 mata kredit. Aku tidak berputus asa kerana aku telah berjanji dengan bapaku untuk menjadi yang terbaik. Akhirnya aku tamatkan pengajian di sana dengan mata kredit keseluruhan sebanyak 3.20 sahaja. Aku sudah mula memikirkan apa yang bakal jadi kepadaku selepas ini. Tanpa disedari, perlakuanku sepanjang di universiti telah diperhatikan oleh Profesor Malik. Setelah tamat majlis perpisahan, Profesor Malik telah memanggilku ke pejabatnya.
“Rasyad, melalui pandangan saya sepanjang saya mengajar awak di sini, awak begitu meminati bidang ini. Sudah ada apa-apa rancangan untuk meneruskan pengajian atau bekerja di mana-mana?” Soal Profesor Malik.
Aku hanya mampu tersenyum dan menggelengkan kepala. Tanpa disangka, profesor menyatakan hasratnya untuk mengambilku sebagai pembantu dalam kajian yang sedang dijalankan olehnya dan rakannya dari Kanada, Profesor Richard yang juga merupakan pakar dalam bidang teknologi nano. Mereka berpangkalan di sebuah makmal milik mereka yang terpencil di kawasan utara tanah air. Walaupun pada luarannya, makmal tersebut kelihatan seperti sebuah makmal biasa, namun, kemudahan yang terdapat di dalamnya sungguh menakjubkan. Bayaran gaji yang ditawarkan oleh mereka juga agak lumayan serta tempat tinggal untukku telah pun disediakan. Aku menerima tawaran mereka tanpa rasa was-was.
           
Setelah solat Subuh, aku memulakan pekerjaanku untuk hari pertama. Kajian yang mereka lakukan serupa dengan kajian yang dilakukan oleh Liviu Popa-Simil iaitu bekas enginer nuklear di Makmal Kebangsaan Los Alamos yang juga pengasas Syarikat Pengajian Persendirian dan Pembangunan LAVM dan Claudiu Muntele, dari Universiti A&M Alabama, Amerika  Syarikat. Kajian yang dilakukan ialah menukarkan tenaga dari partikel radioaktif untuk mendapatkan bekalan elektrik menggunakan bahan yang berunsur teknologi nano  lebih effisien berbanding penukaran haba kepada tenaga elektrik menggunakan bahan termoelektrik. Terdapat pelbagai bahan yang digunakan oleh mereka pada mulanya termasuklah lapisan jubin karbon tiub nano yang dipenuhi dengan emas dan bahagian bawah dikelilingi dengan lithium hydride. Ujian ini dilakukan dengan memancarkan sumber radioaktif yang akan melanggar emas tersebut yang akan memancarkan electron bertenaga tinggi. Elektron ini akan mengalir ke tiub nano, kemudian ke lithium hydride dan seterusnya ke elektrod yang membolehkan pengaliran arus elektrik. Oleh itu, setiap kali ingin masuk ke dalam makmal, kami harus memakai sut keselamatan bagi mengelakkan terjadinya radiasi.
Dengan menggunakan pelbagai prinsip fizik seperti ‘E = mc²’, yang diasaskan oleh Albert Einstein, aku ditugaskan untuk mengira jumlah tenaga yang dilepaskan selain mencatat setiap perubahan yang berlaku sepanjang eksperimen. Hasil penggunaan jubin tiub nano itu, tenaga elektrik yang dihasilkan dapat ditingkatkan lebih 20 kali ganda berbanding bahan termoelektrik. Namun, Profesor Malik dan Profesor Richard masih tidak berpuas hati kerana mendapat keputusan yang sama dengan kajian yang pernah dijalankan. Setelah hampir tiga minggu kajian itu menemui jalan buntu, akhirnya sesuatu yang menakjubkan telah berlaku. Profesor Richard dan Profesor Malik telah menambah satu bahan baru dalam eksperimen mereka dan berjaya meningkatkan tahap tenaga yang dikeluarkan kepada lebih 50 kali ganda. Mereka telah menemui penyelesaian kepada masalah tenaga elektrik yang mungkin dihadapi pada masa akan datang.
Aku sangkakan panas hingga ke petang, rupanya hujan di tengah hari. Sedang aku menikmati makan tengah hari sambil rancak bercerita bersama bapaku yang hampir dua bulan tidakku temui, tiba-tiba, aku didatangi oleh dua orang lelaki yang mengacukan pistol ke bahagian belakang badanku. Aku berasa terkejut tetapi kekal tenang. Begitu juga dengan bapaku. Kami dibawa keluar dari restoran itu ke sebuah gudang terbiar berdekatan situ. Aku tidak mengerti apa yang telah atau pernah aku lakukan hingga terjadi perkara seperti ini. Mungkin mak cik yang tidak sengaja aku langgar keretanya mengupah pembunuh upahan untuk membalas dendam. Pelbagai perkara negatif terlintas di fikiranku.  Aku mengambil langkah nekad dengan menyerang lelaki tersebut dan membawa bapaku bersembunyi di belakang mesin-mesin yang sudah tidak berfungsi di situ. Tanpa disedari, seorang daripada lelaki tersebut telah berada di belakangku. Ketika aku menyangka bahawa hidup aku akan tamat di situ, bapaku menerjah ke arahku dan menjerit namaku. Tembakan tersebut telah terkena tepat ke dada bapaku. Aku mengambil langkah pantas dengan menelefon polis dan ambulans untuk datang ke gudang tersebut. Menyedari tindakanku, dua orang lelaki tersebut meninggalkan gudang tersebut dengan tergesa-gesa.
 “Rasyad, ayah sayangkan kau dan ayah harap kau dapat menjadi orang yang berguna sehingga akhir hayat,” itulah kata-kata terakhir bapaku yang disusuli dengan bacaan dua kalimah syahadah.
 Dengan linangan air mata yang entah bila telah tumpah tanpa kusedari, aku mencuba sedaya upaya untuk memberi semangat kepada bapaku untuk terus bertahan. Namun, aku sedar, dia telah meninggalkanku untuk selamanya. Bapaku telah meninggalkanku semasa dalam pangkuanku. Aku berasa sangat bersalah Aku bertekad untuk mencari punca mengapa aku diburu dan siapa punca kematian bapaku. Tidak lama delepas itu, polis dan ambulans tiba di gudang tersebut dan aku diberi rawatan manakala bapaku dibawa ke hospital untuk bedah siasat. Setelah itu. aku dibawa ke balai polis untuk di ambil keterangan. Ketika aku sedang berehat di rumah dan memikirkan tentang kejadian yang berlaku sebentar tadi, aku mendengar loceng rumahku berbunyi. Aku melihat melalui lubang intai. Profesor Richard sedang menunggu dengan muka yang penuh dengan keresahan.
“Rasyad, kau berada dalam bahaya!” Aku terpinga-pinga.
Mungkin ini punca mengapa aku diburu. Apa yang keluar dari mulut Profesor Richard begitu mengejutkan. Aku tidak menyangka Profesor Malik sanggup melakukan sesuatu sekeji itu untuk kepentingan dirinya sendiri. Setelah Profesor Richard meninggalkan kediamanku, aku berfikir sejenak dan membuat keputusan untuk berdepan dengan Profesor Malik. Aku harus menuntut bela atas kematian bapaku. Aku segera bergerak menuju ke Makmal Kajian Nuklear Malrich. Aku bergerak dengan perlahan menuju ke makmal utama eksperimen tersebut dijalankan. Aku ternampak Profesor Malik sedang menaip sesuatu di komputer ribanya. Tanpa memikirkan akibat yang bakal menimpa diriku, aku menerjah kearah Profesor Malik. Terkejut dengan tindakanku, Profesor Malik berundur dan cuba melindungi dirinya sendiri.
 “Saya tidak menyangka prof sanggup bunuh orang yang tidak bersalah untuk kepentingan prof? Saya sudah mendengar semuanya daripada Profesor Richard. Alangkah bagusnya kalau saya tidak mengenali prof supaya tidak wujudnya perasaan hormat kepada prof yang kini telah terhapus selamanya akibat perbuatan prof sendiri. Prof menyebabkan kematian ayah saya dan prof akan terima akibatnya,” sebelum sempat aku berbuat apa-apa, beberapa das tembakan dilepaskan dan Profesor Malik rebah di hadapanku.
Aku tergamam. Aku mencari di mana punca tembakan itu dan mendapati Profesor Richard berdiri di tingkat atas makmal dan bersamanya dua lelaki yang cuba membunuhku di gudang kelmarin. Apakah yang sedang berlaku? Mengapa lelaki tersebut membunuh orang yang mengupah mereka?
“Rasyad, begitu mudah engkau diperbodohkan. Sebenarnya, bukan Profesor Malik yang inginkan kajian itu menjadi miliknya sendiri, tetapi aku. Aku ingin membolot semuanya,” lelaki yang bersama Profesor Richard menembak tepat kedadaku. Aku rebah ke lantai. Tiba-tiba pasukan polis menyerbu ke makmal tersebut. Profesor Richard telah ditangkap dan hasil kajian tentang penjanaan kuasa elektrik itu telah sempat dipadam oleh Profesor Malik sebelum dia ditembak. Inspektor Raavi yang mengetuai operasi serbuan ini mendapatkanku yang terbaring dan memeriksa sama ada peluru yang dilepaskan menembusi jaket kalis peluru yang dipakai olehku. Aku terselamat. Sebenarnya, ketika memberi keterangan kepada pihak polis, aku ada menceritakan tentang Profesor Malik dan Profesor Richard. Pihak polis sebenarnya sedang menjalankan siasatan lanjut atas mereka yang sebelum ini terlepas dengan kes pembunuhan seorang lagi profesor di selatan tanah air serta penyeludupan bahan berbahaya dari negara jiran. Mereka terlepas dengan sebab tidak cukup bukti yang mampu menyebabkan mereka disabitkan dengan kesalahan tersebut. Oleh itu, sebagai langkah keselamatan, aku diberi perlindungan oleh pihak polis dan bersetuju untuk membantu pihak polis dalam menumpaskan mereka demi menuntut bela kematian bapaku.
Kematian Profesor Malik begitu mengejutkan kerana aku tidak menyangka Profesor Richard yang telah menjadi rakan kongsinya selama hampir 10 tahun sanggup membunuhnya kerana sikap tamaknya untuk membolot keuntungan hasil kajian tersebut seorang diri. Aku pula ingin dibunuh agar tiada siapa selainnya yang tahu tentang kajian tersebut. Makmal tersebut disita dan Profesor Richard dihukum mati. Kini, aku bekerja di kilang pembuatan makanan bertin bagi memeriksa kadar radioaktif yang digunakan sepanjang hari bagi memastikan setiap tin diisi sama rata. Kadang-kala aku teringat tentang kajian Profesor Malik dan Profesor Richard yang terkubur bersama mereka. Aku kini menetap di kampung bersama datuk dan nenekku. Aku juga telah menghubungi rakan-rakanku dan mengajak mereka menghasilkan semula kajian tersebut. Aku berharap agar harapan terakhir bapaku dapat dilaksanakan.

Friday, February 4, 2011

Teknologi Nano

Gambarajah menunjukkan saiz pada skala nano
[]
Kemunculan era teknologi-nano menjadikan masa depan perkembangan sains asas bertambah menarik dan membuka pintu kepada penemuan-penemuan yang menakjubkan. Skop penggunaannya yang meluas dalam bidang sains gunaan dan industri sudah bermula dan kajian tentang kesesuaiannya dalam pelbagai aplikasi sedang giat dijalankan. Ledakan perkembangan sains sistem nano beberapa tahun kebelakangan ini diiringi dengan kemajuan dalam teknologi pencirian nanozarah itu sendiri samada pada skala nanometer atau lebih kecil lagi.
[]
Nanoteknologi secara kasarnya ialah berkenaan dengan penghasilan bahan, alat dan sistem baru menerusi pengawalan unsur dalam skala nanometer sehingga ke tahap molekul dan atom. Persoalan utama atau perkara pokok dalam nanoteknologi ialah kemampuan untuk beroperasi pada skala ini bagi menghasilkan nanozarah yang mempunyai pengorganisasian molekul yang baru.
[]
Pengetahuan yang banyak serta sentiasa bertambah dalam nanoteknologi ini sebenarnya dipelopori dan digerakkan dengan kehadiran mikroskop elektron resolusi tinggi, pembelauan elektron, mikroskopi pengimbas elektron dan pelbagai bentuk alat pengimbas mikroskopi. Dengan menggunakan alat-alat ini kita dapat mengetahui latar belakang tentang struktur dan morfologi sejumlah besar sistem keadaan pepejal. Terdapat juga kaedah yang lebih ‘tradisional’ untuk mengkaji sesuatu bahan seperti spektroskopi optik dan pembelauan sinar-X yang mempunyai sumbangan penting dalam penyelidikan nanoteknologi iaitu, memberikan struktur piawai yang sesuai untuk memahami sifat-sifat fizik dan kimia nanozarah. Namun demikian, kebarangkalian untuk melihat secara langsung bentuk dan taburan individu zarah bersaiz nanomater serta strukturnya adalah sukar. Hal ini sebenarnya membantutkan usaha bagi mengembangkan kaedah baru dalam bidang sains keadaan pepejal.
Kaedah pencirian imej dengan TEM/SEM dan pembentukan nanozarah contohnya dengan XPS
[]
Teknik yang mempunyai resolusi tinggi membolehkan kita melakukan lebih banyak dan lebih cekap kajian tentang kaedah baru penyediaan nanozarah, menganggarkan pengubahsuaian struktur dan memahami hubungan struktur tersebut dengan sifat fiziknya. Sebagai contohnya nanotiub karbon yang ditemui dengan kaedah mikroskopi elektron resolusi tinggi dan juga dalam kes bahan berstruktur nano yang lain, teknik resolusi tinggi amat bernilai untuk tujuan pemasaran, pengubahsuaian, manipulasi dan pengukuran.
[]
Teknologi dan sains berskala nanometer mengalami perkembangan pada kadar yang tinggi dan kelihatannya memberikan impak yang amat mendalam dalam setiap bidang kajian bagi dekad pertama abad ke-21 ini. Teknologi manipulasi atom dan molekul serta nanofabrikasi telahpun dibangunkan semenjak penemuan STM (Scanning Tunneling Microscopy) oleh G. Binning dan H. Rohrer, yang dianugerahkan hadiah Nobel dalam fizik pada tahun 1986. Ciptaan tersebut telah memainkan peranan penting dalam mempromosikan dan membangunkan teknologi nano. Beberapa kerajaan dan syarikat besar dari negara-negara maju seperti Amerika, Jepun, Jerman, England, Perancis dan lain-lain turut membuat pelaburan yang besar dalam kajian dan penyelidikan nanoteknologi.
[]
Nanoteknologi mempunyai kaitan rapat dan meluas dengan pelbagai bidang. Sehingga kini terdapat beberapa fenomena yang kurang difahami dalam bidang fizik mesoskopi, nanokimia dan nanobiologi. Nanokimia dan nanoelektronik seharusnya mempunyai kaitan dengan fizik mesoskopi. Contohnya nanokimia berkaitan dengan sistem atom yang terhad, molekul dan kluster. Dalam bidang biologi pula, kita mengetahui mikrob kecil mempunyai fenomenon hidup sekitar skala nanometer. Diameter molekul DNA contohnya adalah kurang dari 3nm, dan diameter molekul protein adalah beberapa nanometer. Oleh itu nanobiologi dan nanoperubatan masih mempunyai ruangan yang luas untuk diterokai. Dalam bidang elektronik pula, hasil daripada pembangunan litar terkamir, mikroelektronik sepatutnya dinaikkan taraf ke nanoelektronik dan seterusnya molekulelektronik. Penghasilan bahan baru, rekabentuk alat dan pasaran merupakan cabaran yang harus ditangani secara berperingkat.
Aplikasi dalam perubatan
[]
Nanoteknologi adalah berasaskan kepada unit terkecil dengan matlamat untuk mencapai sifat-sifat dan keberkesanan yang unggul menerusi binaan berskala atom. Fasa nano dan bahan berstruktur nano iaitu suatu bidang dalam bahan maju adalah asas kepada nanosains dan nanoteknologi. Penyelidikan dan kajian dalam nanosains dan nanoteknologi perlu berhadapan dengan empat cabaran utama iaitu yang pertama pensintesisan nanozarah dengan kemampuan untuk mengawal strukturnya pada skala atom serta dengan ketulenan yang tinggi dalam jumlah yang besar. Seterusnya ialah pencirian struktur dan sifat nanozarah terutama ciri-cirinya secara individu. Cabaran yang ketiga pula adalah fabrikasi dan manipulasi alat, serta yang terakhir ialah integrasi sistem dan penghasilan secara besar-besaran.
Sistem/Struktur/Pembuatan pada skala nano
[]
Struktur nanozarah secara signifikannya boleh mengubah ciri-ciri suatu bahan. Kapur putih contohnya, merupakan bahan kimia yang dihasilkan daripada kalsium karbonat. Jika kita menggunakan teknologi biasa untuk memproses kalsium karbonat, samada melalui pemanasan atau sebagainya, hasil akhir yang diperolehi ialah bahan yang sangat rapuh dan lembut. Namun jika dibandingkan dengan kulit siput, yang mempunyai sifat yang menakjubkan dari segi kekerasan, kekuatan dan kecantikan, adalah terbina daripada kalsium karbonat yang sama apabila nanoteknologi mengikuti program DNA.
[]
Perbandingan yang sama terhadap struktur tulang dan gigi juga memberikan motivasi terhadap pensintesisan nanozarah bagi mencapai ciri-ciri unggul yang tidak dimiliki bahan dalam bentuk pukal. Maka penghasilan nanozarah khususnya nanozarah kalsium karbonat diharap mempunyai potensi yang besar berbanding kalsium karbonat biasa yang kini digunakan dengan meluas dalam industri pembuatan kertas, plastik dan pertanian.
Struktur semulajadi yang wujud pada skala nano
[]
Terdapat pelbagai kaedah untuk penyediaan nanozarah antaranya ialah teknik pengewapan lazer, teknik hidroterma, teknik vakum seperti sinaran ion, teknik fasa gas seperti penyejatan gas, teknik mekanikal dan teknik kimia.Selain itu terdapat juga kaedah hasil gabungan penyebaran dan pembakaran dalam penyediaan nanozarah kalsium aluminat. Teknik ini bergantung kepada penggunaan sukrosa berasid tinggi untuk membentuk kompleks kation. Teknik lain yang melibatkan penggabungan juga adalah penyediaan nanozarah lantanum aluminat menggunakan kaedah ultrasonik bom bersama dengan kaedah sintesis gel daripada larutan logam klorida dan ammonia yang distabilkan.
[]
Teknik-teknik di atas mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing contohnya teknik mekanikal seperti ball milling. Antara kelemahannya ialah nanozarah yang dihasilkan mempunyai saiz yang besar, sukar dikawal dan menghasilkan bentuk yang tidak diingini. Selain itu penghasilan nanozarah dengan teknik mekanikal dan ultrasonik tidak menghasilkan sub bahagian yang banyak. Hal ini disebabkan kecenderungan zarah untuk berpadu kembali kerana kesan daya mekanik yang terlibat.
[]
Manakala teknik kimia mempunyai beberapa kelebihan berbanding teknik mekanikal iaitu keperluan tenaga yang rendah dan pengawalan saiz zarah yang lebih efisyen. Terdapat empat pendekatan utama dalam penyediaan nanozarah dengan kaedah kimia iaitu yang pertama kaedah kimia dalam fasa cecair, sol-gel dan pemendakan dari larutan homogen. Pendekatan kedua ialah pirolisis, hakisan percikan (spark erosion), sintesis garam lebur dan proses kimia di antara fasa heterogen termasuklah sintesis hidroterma. Pendekatan seterusnya ialah proses kimia dalam droplet termasuk emulsi, misel atau mikroemulsi dan aerosol. Manakala pendekatan keempat ialah prekursor wap, prekursor cecair dan prekursor pepejal. Kaedah yang paling menarik adalah sintesis dalam medium cecair, ini termasuklah pemendakan, penurunan, penghidratan, teknologi misel songsang dan pempolimeran mikroemulsi .
Kaedah sintesis zarah nano dengan mikroemulsi air dalam minyak, surfaktan membentuk droplet air dalam minyak sebagai tempat reaktan untuk bertindakbalas membentuk nanozarah
[]
Penyelidikan nanozarah bersifat multidisiplin yang melibatkan ahli fizik, kimia, saintis bahan, jurutera, ahli biologi dan saintis perubatan. Penglibatan seperti ini dan perkembangannya yang pesat menjadikan nanoteknologi antara isu terkini yang harus diambil perhatian samada oleh saintis, jurutera, ahli ekonomi mahupun kerajaan agar tidak ketinggalan dalam perlumbaan sains dan teknologi.
 
Sumber: blog REAKTOR NUKLEAR Sains&Teknologi, tulisan Mohamad Hairie Rabir, entri Selasa,  
              6 Julai 2010.