ISU SAINS DAN TEKNOLOGI : MIMOS DI LANDASAN TEPAT BANGUNKAN NANOTEKNOLOGI

Oleh LAUPA JUNUS

Sesuai dengan statusnya sebagai salah sebuah daripada lima agensi yang dianugerahkan status Pusat Kecemerlangan (CoE) di bawah Program Nano Malaysia oleh Direktorat Nanoteknologi Kebangsaan (NND), Pusat Kecemerlangan Nanoteknologi MIMOS memainkan peranan utama dalam penyelidikan gunaan dalam teknologi terkehadapan. Pusat kecemerlangan nanoteknologi itu memfokuskan kepada bidang yang dijangka menyumbang kepada Bidang Keberhasilan Utama Negara (NKEA) khususnya pertanian, kesihatan dan pendidikan. Ia sejajar dengan aspirasi nasional menjadikan nanoteknologi sebagai enjin penggerak pertumbuhan ekonomi. Ketika ini, penyelidikan dan pembangunan berkaitan nanoteknologi di MIMOS yang ada termasuk pembangunan top down dan bottom down nano pembuatan, nanomaterial dan kemudahan ujian nano peralatan. MIMOS juga memfokuskan kepada program simulasi nanopencirian dan menghasilkan model matematik bagi nano pembuatan, nanomaterial dan nano peralatan.

Program tersebut dinyatakan oleh Pengarah Penyelidikan Sistem Mekanikal Nanoelektro (NEMS)/ Sistem Mekanikal Mikroelektro (MEMS) MIMOS, Saat Shukri Embong pada satu majlis taklimat khas di ibu pejabat MIMOS baru-baru ini. ''Kami juga bekerjasama dengan NND untuk menyediakan platform asas untuk universiti , pusat penyelidikan dan industri serta menyasarkan kerjasama dan usaha bersama membangunkan kemampuan nanoteknologi negara," katanya. Pada masa sama, MIMOS juga berperanan sebagai gerbang atau pintu masuk kepada hubungan kerjasama antarabangsa dalam penyelidikan nanoteknologi. Mengimbas kembali mengenai bidang nanoteknologi di MIMOS, Saat Shukri berkata, ia merupakan satu daripada 10 kluster teknologi yang dibangunkan oleh agensi Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI). Bidang lain ialah keselamatan maklumat, perkomputeran termaju, kepintaran informatik, tenaga mikro, psikometrik, komunikasi wayarles, mikroelektronik, teknologi pengetahuan serta analisis dan pemodelan termaju.

Katanya, menerusi kluster nanoelektronik, pihaknya pada masa ini memberi fokus kepada nanomaterial berfungsi, nanofotonik dan integrasi bahan nano dengan pelbagai sensor serta sistem peralatan tenaga mikro. Sejak penubuhannya pada 2004 beliau berkata, setakat ini antara produk inovasi yang berjaya dihasilkan ialah pelbagai nanopartikel, nano tiub, nanowayar dan nanokomposit. Bagaimanapun, beliau menyasarkan dalam banyak produk tersebut, antara yang boleh dimanfaatkan ialah produk nano sebagai alat penderia atau sensor untuk pelbagai kegunaan. Ia temasuk sistem tuaian tenaga mikro untuk kegunaan dalam pertanian, akuakultur, pemantauan kualiti air dan alam sekitar, pemantauan kesihatan dan perubatan serta keselamatan awam. Antara kejayaan yang dicatatkan setakat ini ialah penggunaan rangkaian sensor wayarles (WSN) yang menggunakan teknologi sensor untuk aplikasi pertanian berteknologi tinggi. Teknologi tersebut yang diperkenalkan beberapa tahun lepas memanfaatkan pelbagai teknologi lain untuk membangunkan satu sistem pengurusan pertanian berteknologi tinggi atau pertanian tepat menggunakan struktur rumah pelindung .

Selain struktur atau rumah pelindung dan teknologi sensor, WSN juga memanfaatkan teknologi fertigasi. Teknologi berkenaan merujuk kepada sistem penanaman tanpa menggunakan tanah dengan baja dan air secara serentak disalurkan kepada tanaman menggunakan paip khas ke media berupa cocoa peat. Sensor dipasang pada media tanaman dan beberapa bacaan para meter termasuk suhu, kelembapan, konduktiviti oksigen terlarut, ammonia terlarut, kemasaman (pH), dan nutrien tanah diambil bacaannya. Teknologi tersebut dikatakan telah dimanfaatkan oleh Malaysian Agrifood Corporation (Mafc) di Cameron Highlands untuk penanaman tomato dan beberapa lokasi di Sabah dan Terengganu. ''Teknologi pendebungaan kelapa sawit oleh Felda juga memanfaatkan penggunaan teknologi sensor kami," kata Saat Shukri. Dengan teknologi pemantauan itu, MIMOS membantu industri mengurangkan penggunaan tenaga buruh memandangkan kebergantungan berterusan kepada mereka membawa masalah jika pekerja terbabit meninggalkan negara ini.

FOKUS BANGUNKAN SENSOR

MIMOS juga berkongsi kemudahan yang dimiliki dalam bidang nano pembuatan, dan penghasilan peralatan berasaskan nano berskala besar dan sebagai pusat rujukan dalam bidang nanoelektronik. Menurut Saat Shukri, peta kerangka atau road map pelantar teknologi penyelesaian MIMOS dari 2011 hingga 2015 dibangunkan sejajar dengan unjuran pertubuhan pasaran global yang memfokuskan kepada peningkatan peralatan sensor dan tenaga mikro. Ini memungkinkan integrasi elemen berasaskan nanoteknologi bagi memastikan sensitiviti tinggi, respons lebih baik, penggunaan kuasa yang rendah, saiz lebih kecil meningkatkan ketahanan dan lebih fleksibel. Selain itu, ia juga mempunyai kapasiti penyimpanan tenaga supaya lebih sesuai dalam penukaran tenaga serta kos yang lebih kompetitif untuk pelbagai industri, pertanian ,alam sekitar, kesihatan, keselamatan dan pertahanan. Pada tahun hadapan, usaha penyelidikan dan pembangunan nanoteknologi di MIMOS akan menumpukan kepada pembangunan sensor gas dan logam berat serta sistem pertanian pintar manakala pada 2013 melibatkan penambahbaikan sensor kepada aplikasi yang disasarkan seperti biosensor dan pemantauan alam sekitar.

Pada 2014, MIMOS akan fokus kepada penambahbaikan alat pengesan peluh dan nutrien badan dan sistem pemantauan penyakit tumbuhan serta ternakan menggunakan peralatan nano berasaskan bendalir. Pada 2015 pula, sensor berkenaan akan dibangunkan kepada pelantar reconfigurable dengan tumpuan kepada peralatan bioperubatan yang dapat diintergrasikan bersama alat pengesan. Menurut Saat Shukri, berdasarkan kepada firma perunding global Cientifica, pasaran produk yang berasaskan nanoteknologi dijangka mencecah RM821 billion pada tahun depan dan RM4.5 trilion pada 2015. Pertumbuhan dijangka tinggi bagi produk penjagaan kesihatan dan farmaseutikal meskipun banyak aplikasi lain mempunyai potensi tinggi MIMOS mempunyai amalan pembangunan dan pengkomersialan produk yang boleh membantu industri tempatan untuk menghasilkan produk teknologi bernilai tinggi. Akhirnya, Pusat Kecemerlangan Nanoteknologi MIMOS telah berkembang dan semakin kukuh dengan pertambahan kepakaran dan kemampuan sejak penubuhannya pada 2004.

Sehingga kini , pusat berkenaan mempunyai 37 pakar utama dalam bidang nanoteknologi MIMOS menyasarkan pertambahan kepakaran dua kali ganda dalam tempoh lima tahun akan datang sejajar matlamatnya untuk menjadi pusat pembangunan genrasi baru nanoteknologi berdaya saing. Bahagian Nanoteknologi juga disokong oleh MIMOS , mempunyai gabungan penyelidik terkemuka dalam pembangun produk. Ketika ini, jumlah paten yang dihasilkan oleh pusat-pusat kecemerlangan nanoteknologi meningkat daripada 24 paten pada 2006 kepada 190 pada tahun lepas dan daripada itu sebanyak 79 paten yang telah difailkan dan enam daripadanya yang telah diberi geran oleh Perbadanan Harta Intelek (MyIPO). Pusat-pusat yang telah diiktiraf ini mempunyai kemudahan bilik bersih, peralatan nanofabrikasi mampu memproses sehingga saiz lapan inci wafer dan memiliki makmal komprehensif untuk analisis dan nanocharacterisation. MIMOS sendiri mempunyai kemudahan sintesis nanopartikel, nanowayar, nanotiub dan nanokomposit.

MIMOS juga membangunkan silikon nanostruktur untuk kegunaan NEMS. Menurut Saat Shukri , pusat kecemerlangan MIMOS kini berada pada landasan tepat untuk berperanan sebagai pemangkin program pembangunan dan pengkomersialan dan pemacu utama untuk Malaysia mencapai matlamat menjadikan nanoteknologi menyumbang satu peratus kepada pendapatan negara kasar (GNI) sebanyak RM1.7 trilion menjelang 2020.

SUMBER

UTUSAN MALAYSIA

21 NOVEMBER 2011

ISU SAINS DAN TEKNOLOGI : MEMACU INOVASI DARIPADA NANOTEKNOLOGI

Oleh DR. SAIFOLLAH ABDULLAH

Peralatan photoluminescence spectrometer dan Raman Spectrometer bagi pengukuran fotoluminasi dan ketulenan bahan.

Penubuhan Unit Khas Inovasi (UNIK) yang telah di umumkan oleh Perdana Menteri Datuk Seri Najib Tun Razak pada Julai tahun lepas bertujuan memperkukuhkan strategi dan polisi untuk membantu mempromosikan inovasi secara menyeluruh kepada masyarakat. UNIK yang ditubuhkan di bawah Jabatan Perdana Menteri (JPM) menjadi pelengkap kepada penubuhan Pusat Inovasi Negara (MyNIC) yang ditubuhkan pada Oktober 2009. Ia bertujuan menyerapkan inovasi sebagai satu amalan di kalangan rakyat. Perdana Menteri juga telah menyatakan bahawa kerajaan bersetuju supaya pembangunan nanoteknologi menjadi sumber baru dalam Model Baru Ekonomi (MBE). Nanoteknologi merupakan satu bidang yang kehadapan dalam pembangunan teknologi pada masa ini. Justeru itu amat penting bagi Malaysia untuk tidak ketinggalan dalam bidang nanoteknologi. Nanoteknologi juga telah mendapat perhatian dalam agenda besar negara iaitu dalam agenda inovasi negara , MBE dan Bidang Keberhasilan Utama Negara (NKRA).

Sokongan kerajaan dalam bidang nanoteknologi amatlah bermakna melalui pelancaran Inisiatif Nanoteknologi Kebangsaan(NNI) pada tahun 2006, penubuhan Direktorat Nanoteknologi Kebangsaan (NND) dan penganjuran Ekspo dan Sidang Kemuncak NanoMalaysia 2011. Nanoteknologi merupakan teknologi pada tahap atom atau pada skala perbilion meter. Konsep teknologi nano telah diperkenalkan pada tahun 1956 dan telah mula menarik perhatian secara lebih meluas pada tahun 90an. Teknologi berkenaan telah membawa harapan baru kepada pelbagai aplikasi bertahap tinggi misalnya dalam bidang telekomunikasi, penderia berketepatan tinggi, pelbagai peranti, punca tenaga berkeupayaan tinggi dan lain-lain. Permasalahan teknologi masa kini memerlukan penyelesaian berinovasi berdasarkan kepada ilmu pengetahuan baru. Oleh itu, teknologi berkenaan dilihat mempunyai keupayaan dalam menangani permasalahan teknologi masa kini. Banyak penyelidikan dan penghasilan produk berasaskan nanoteknologi merupakan inovasi daripada teknologi masa kini.

Berdasarkan keyakinan sains sekiranya bahagian berfungsi dalam sesuatu produk diinovasikan pada tahap nano maka kecekapan akan meningkat sehingga beribu kali ganda. Oleh itu secara amnya, nanoteknologi berupaya memacu inovasi bagi meningkatkan keupayaan produk-produk masakini di samping menghasilkan produk-produk baru yang belum wujud sebelum ini. Peranti sel solar telah lama dibangunkan dan telah diguna secara komersial sama ada dalam bidang penjanaan tenaga elektrik sehinggalah keperanti-peranti elektronik. Bagaimanapun dengan perkembangan dan permintaan teknologi yang mendesak termasuk kesedaran dalam teknologi hijau dan pembangunan pembuatan kereta bertenaga solar memerlukan keupayaan sel solar yang tinggi. Kini inovasi dalam bidang ini amatlah diperlukan. Teknologi fabrikasi, reka bentuk dan penggunaan bahan berfungsi masa kini dilihat tidak dapat memenuhi permintaan ini.

Oleh itu, nanoteknologi diyakini akan mengambil tempat bagi meningkatkan keupayaan sel solar dengan pembangunan proses fabrikasi-nano, reka cipta dan yang lebih penting adalah penemuan bahan-nano yang telah menunjukkan keupayaan yang amat menyakinkan. Sel solar yang dibangunkan berasaskan teknologi nano dijangkakan meningkatkan keupayaan sehingga sekitar 40 peratus. Produk kosmetik merupakan bidang yang paling banyak menggunakan inovasi dalam teknologi nano. Produk-produk pemutih kulit, antipenuaan, antikedut ,pencuci muka dan lain-lain produk telah banyak dipasarkan dan mendapat permintaan amat menggalakkan. Sesetengah produk masih menggunakan bahan aktif yang sama tetapi telah diinovasikan berasaskan nanoteknologi. Pengenalan konsep pengangkut dalam industri kosmetik berasaskan nanoteknologi merupakan asas inovasi produk-produk kosmetik. Pengenalan pengangkut bersaiz-nano merupakan inovasi paling berpotensi. Dengan nanoteknologi sistem pengewapan bagi membuka liang rongga kulit tidak diperlukan tetapi memadai hanya menyapu krim yang mengandungi pengangkut-nano dan ia akan masuk ke bawah lapisan kulit.

Selain industri kosmetik, penggunaan nanoteknologi amat berpotensi dalam bidang farmaseutikal. Ia juga berasaskan kepada idea masa kini yang telah dihasilkan semula berasaskan nanoteknologi dengan keyakinan akan meningkatkan kecekapan dan keberkesanan penggunaannya. Sistem pengangkut ubatan dalam badan telah mula digunakan dengan pengenalan pengangkut-nano. Dengan penyalutan ubatan pada partikel bersaiz-nano atau pembungkusan ubatan pada saiz nano akan meningkatkan keberkesanan penggunaan ubatan di samping mengurangkan lebihan ubatan yang tidak digunakan melalui pelepasan terkawal. Sistem pengangkut-nano dalam perubatan dijangka akan lebih maju lagi dengan jangkaan akan memperkenalkan sistem pengangkut-nano yang boleh dikawal melalui komputer. Oleh itu ia akan ditujukan terus dengan lebih tepat kepada bahagian yang dikenal pasti. Bidang pertanian merupakan aktiviti warisan dan kekuatan kepada negara.

Usaha-usaha untuk menjadikan pertanian sebagai satu bidang yang lebih bermanafaat telah banyak dijalankan. Selain menerapkan konsep pertanian satu perniagaan, konsep inovasi juga mestilah diambil berat dalam industri pertanian. Inisiatif tersebut amat diperlukan untuk terus memartabatkan lagi bidang pertanian sebagaimana di negara-negara Eropah dan negara maju yang lain. Oleh itu, nanoteknologi dilihat sebagai salah satu alternatif bagi inovasi dalam bidang pertanian. Walaupun secara amnya persepsi bahawa aplikasi nanoteknologi kebanyakannya tertumpu kepada aplikasi elektronik dan komunikasi namun sebenarnya ia mempunyai keupayaan amat besar dalam inovasi pertanian. Pengenalan baja pelepasan perlahan berasaskan nanoteknologi dijangka akan meningkatkan hasil sebanyak dua puluh peratus. Kawalan racun perosak menggunakan nanoteknologi meningkatkan keberkesanan kawalan. Persekitaran dan perubahan iklim yang tidak menentu memerlukan pemantauan secara lebih tepat, dengan menggunakan penderia-nano yang berupaya memberi maklumat dengan lebuh tepat.

Industri penghasilan produk makanan telah lama berkembang dengan pelbagai teknologi. Namun ia akan mendapat lebih faedah dari inovasi berasaskan nanoteknologi iaitu meliputi penghasilan makanan, pembungkusan makanan dan keselamatan makanan. Rasa makanan akan lebih sedap apabila saiz butiran kandungan pada tahap nanometer misalnya coklat dan aiskrim akan rasa lebih sedap dan mesra lidah. Pembungkusan makanan menggunakan pembungkus bersalut lapisan nano akan memastikan kesegaran makanan akan lebih lama. Selain itu juga, sistem keselamatan terutamanya pencemaran bahan kimia dan lain-lain pencemaran berbahaya dapat dikesan pada ketepatan tinggi dengan menggunakan peranti penderia-nano. Selain itu, banyak lagi inovasi berasaskan nanoteknologi telah diperkenalkan bagi peralatan kegunaan seharian. Ini termasuk penghasilan kaca bersih-sendiri, penapis air nano yang dapat memberi kualiti air yang lebih bersih, permukaan bebas bakteria melalui salutan-nano, penapis udara-nano berkualiti tinggi dan banyak lagi produk masa kini Inisiatif bagi menggalakkan penyelidikan dan pengkomersialan produk berinovasi berasaskan nanoteknologi patutlah dilihat dan diberi perhatian sebagai salah satu alternatif yang berkesan. Ia bersesuaian dengan saranan Perdana Menteri bagi menterjemahkannya dalam agenda inovasi negara dan MBE.

SUMBER

UTUSAN MALAYSIA

28 NOVEMBER 2011

ISU ICT : PERMAINAN VIDEO BAIK UNTUK KANAK-KANAK?

Oleh MOHD. RIDZWAN IMAN

ridzwan.iman@utusangroup.com.my

Bagi ibu bapa yang selama ini memandang serong terhadap permainan video, tentu kenyataan bahawa permainan video dapat memberi kesan positif kepada kanak-kanak sukar diterima oleh mereka. Masakan tidak, jika anak-anak mereka sebelum ini sering mengabaikan kerja rumah, malas membantu ibu di rumah, malas bersukan atau kerap ponteng sekolah - semuanya dek kerana terlalu asyik dengan permainan video, tentu kenyataan itu dibantah sekeras-kerasnya. Bagaimanapun, mereka harus bertenang kerana apa sahaja perbuatan yang dilakukan secara berlebihan, termasuk bermain video boleh mendatangkan keburukan tetapi jika ia dilakukan mengikut kawalan, tentu ia boleh memberi kebaikan. Kajian demi kajian yang dijalankan ke atas pemain video menunjukkan sememangnya ia boleh memberi kesan positif seperti seseorang itu akan lebih cepat bertindak, cepat membuat keputusan, tahap kesedaran tinggi, fikiran lebih tenang dan sebagainya. Kajian terkini oleh pelajar dari Michigan State University (MSU), Amerika Syarikat (AS) menambahkan lagi kesan positif ke atas pelajar yang bermain permainan video - iaitu lebih kreatif.

Menurut kajian ke atas para pelajar berusia 12 tahun itu, lebih banyak permainan video yang dimainkan oleh kumpulan kanak-kanak itu, kreativiti mereka juga didapati semakin meningkat. Walaupun tidak dapat dinafikan terdapat laporan yang menyatakan kanak-kanak yang bermain permainan ganas seperti Mortal Kombat boleh menjadi kurang sensitif dan agak agresif, tetapi laporan itu harus diimbangi juga dengan kesan positif. Kajian yang dijalankan oleh Yayasan Sains Kebangsaan AS itu dijalankan oleh penyelidik dari MSU ke atas 491 pelajar pertengahan bagi menguji daya kreativiti mereka menggunakan alat ujian Torrance Test of Creativity-Figural. Kanak-kanak yang bermain permainan video lebih cenderung untuk menjadi lebih kreatif, tidak kira sama ada permainan yang ganas atau tidak ganas. Jadi, permainan tidak ganas juga berkemungkinan akan menghasilkan kesan yang sama kepada kanak-kanak - asalkan mereka sentiasa melibatkan diri.

Menariknya, kajian mendapati penggunaan telefon bimbit, melayari laman web, dan penggunaan komputer yang bukan berkaitan permainan tidak menyumbang kepada peningkatan kreativiti. Ketua penyelidik, Linda Jackson, seorang profesor Psikologi di MSU berkata, penemuan menggalakkan untuk para pereka permainan video mengenalpasti aspek-aspek kreatif dalam permainan video. Apabila mereka berbuat demikian, permainan video boleh direka untuk mengoptimumkan pembangunan kreativiti di samping mengekalkan unsur hiburan supaya generasi baru permainan video akan mengaburkan perbezaan antara pendidikan dan hiburan. Jadi adakah permainan video memberi kesan buruk kepada anda? Itulah yang mereka katakan bergembira dan berseronok. Bermain permainan video mempunyai beberapa kesan buruk.. tetapi bukan semuanya keburukan dan teruk. Satu lagi kajian menunjukkan permainan video yang santai akan membuatkan pemain sentiasa gembira.

Kajian itu menunjukkan bahawa permainan video santai seperti Endless Ocean, akan menyebabkan pemain berasa gembira dan lebih suka bergaul berbanding jika bermain permainan video yang ganas. Walaupun anda mungkin mempunyai senyuman yang lebar di muka seperti meniup api ke atas lawan anda apabila bermain Halo, anda sebenarnya akan lebih gembira jika bermain Endless Ocean, kerana boleh berinteraksi dengan hidupan laut. Menurut Profesor Kominukasi dan Psikologi, Ohio State University, Brad Bushman yang telah menjalankan dua kajian, bermain video secara santai dan permainan video yang tidak ganas akan menyebabkan pemain sentias berada dalam 'mood' yang lebih baik dan pandai bergaul, berbanding mereka yang bermain permainan video yang ganas. Kajian melibatkan sekumpulan 150 pelajar di Ohio untuk bermain tiga jenis permainan Wii selama 20 minit - yang santai seperti Endless Ocean, yang natural seperti Super Mario Galaxy dan yang ganas seperti 4 Evil Residen. Dalam kajian kedua, sekumpulan 116 pelajar telah diminta sekali lagi untuk memainkan salah satu daripada tiga jenis permainan dalam masa 20 minit, dan kemudian lengkapkan soal selidik yang diberi mengenai mood mereka. 

Mereka yang memainkan permainan yang santai merasakan diri mereka mendapat lebih kebahagiaan, kasih sayang dan kesan emosi yang positif, berbanding dengan orang lain yang bermain permainan ganas. Permainan video yang santai akan membuatkan orang berada dalam mood yang baik dan apabila orang berada dalam mood yang baik, mereka lebih cenderung untuk membantu orang lain, dan itulah yang lebih baik untuk semua orang.

SUMBER

UTUSAN MALAYSIA

20 NOVEMBER 2011