Pakaian yang boleh berfungsi sebagai bateri telefon pintar? 

Kedengaran agak unik dan mustahil tetapi perkara itu sedang giat diusahakan para jurutera di Nanoworld Laboratories, College of Engineering and Applied Science, University of Cincinnati (UC), Amerika Syarikat  (AS) menerusi kontrak lima tahun bersama Air Force Research Laboratory di Pusat Angkatan Udara Wright-Patterson.

Ia bermatlamat untuk menjalankan penyelidikan yang dapat meningkatkan lagi aplikasi teknologi ketenteraan AS.

Apa yang membuatkan ia mampu direalisasikan adalah sejenis bahan unik dikenali sebagai nanotubes karbon yang memiliki kawasan permukaan besar yang kuat, konduktif dan tahan panas.

Dua orang jurutera Nanoworld Laboratories, Prof. Vesellin Shanov dan Prof. Mark Schulz menggabungkan kepakaran mereka dalam bidang kejuruteraan elektrik, kimia dan mekanikal untuk menghasilkan bahan-bahan yang dapat menguasai teknologi masa depan elektronik.

“Cabaran utama adalah bagi menterjemahkan ciri-ciri berpotensi tinggi yang terdapat pada nanotubes karbon untuk memanfaatkan kekuatan, kekonduksian dan ketahanan habanya,” kata Shanov.

Menurut Schulz pula, pada masa akan datang, nanotubes karbon akan menggantikan dawai tembaga yang digunakan pada kereta dan pesawat bagi mengurangkan berat badan dan meningkatkan kecekapan bahan api kedua-dua jenis kenderaan tersebut. 

“Karbon akan menggantikan serat polister dan serat sintetik lain. Disebabkan nanotubes karbon adalah objek paling gelap yang terdapat di bumi, ia menyerap 99.9 peratus semua cahaya yang dapat dilihat.

“Pada masa lalu, logam menguasai barangan pembuatan,” ujar Schulz. 

“Tetapi saya fikir karbon akan menggantikan logam dalam banyak aplikasi pembuatan dan akan berlaku era baharu karbon yang membawa kepada revolusi karbon,” kata Schulz lagi. 


Mesin tekstil

Nanoworld Laboratories telah mencatat rekod dunia pada tahun 2007 selepas berjaya mengembangkan nanotubes karbon sehingga menjangkau hampir dua sentimeter panjang.

“Ia merupakan nanotubes karbon terpanjang yang pernah dihasilkan di makmal pada masa itu.

“Makmal kami pada hari ini boleh menghasilkan nanotubes karbon yang lebih panjang. 

“Penyelidik di UC kini boleh menghasilkan lembaran karbon kecil ini menjadi benang berputar yang menyerupai benang sutera labah-labah yang kemudian boleh ditenun menjadi tekstil. Ia betul-betul seperti tekstil,” kata Shanov.

Tambahnya: “Kami boleh menjadikannya seperti mesin benang dan menggunakannya dalam aplikasi sensor untuk mengesan logam berat di dalam air atau peranti simpanan tenaga, termasuk kapasitor super dan bateri.

“Untuk bidang ketenteraan, ini bermakna nanotubes karbon boleh menggantikan bateri yang menggunakan jumlah elektronik yang banyak dalam menambahkan berat beban yang dibawa askar termasuk lampu, penglihatan malam dan alat komunikasi. 

“Sebanyak satu pertiga daripada berat yang dibawa askar adalah bateri untuk menguasai semua peralatan komunikasi mereka.”  

Buat masa ini, Nanoworld Laboratories berkeupayaan menghasilkan sehingga 50 meter benang nanotubes karbon pada satu masa untuk penyelidikannya.

“Mesin tekstil yang produktif memerlukan benang yang sangat panjang,” ujar Shanov.

“Kami sedang berusaha ke arah itu. Sehingga itu, pengeluaran besar-besaran masih merupakan salah satu cabaran sengit untuk perkembangan teknologi nanotubes karbon,” kata Benji Maruyama yang mengetuai Air
Force Research Laboratory di Pusat Angkatan Udara Wright-Patterson.

“Masih ada banyak kerja yang perlu dilakukan bagi mencapainya,” ujarnya.