INFINITI

Gentian murah, prestasi lebih baik

Gentian murah, prestasi lebih baik

HALIMAH (kanan) menunjukkan sekam padi dan beberapa bahan lain yang digunakan untuk menghasilkan gentian optik.


UMUM mengetahui, padi merupakan penyumbang kepada pendapatan negara dalam sektor pertanian dan perladangan seperti kelapa sawit dan getah.

Berbeza daripada kedua-dua tanaman itu yang boleh dipelbagaikan kegunaan dan pengeluarannya oleh industri, penanaman padi lebih tertumpu kepada pengeluaran beras semata-mata.

Disebabkan itu, bahan sampingan seperti jerami atau sekam padi kurang mempunyai nilai komersial di pasaran menyebabkan ia dibuang atau dibakar.

Jika ada kalangan industri yang berminat mengguna pakai bahan tersebut sekali pun, jumlahnya masih kecil dan terhad kepada produk-produk biomass atau kitar semula.

Bagaimanapun, kajian yang dilakukan sekumpulan penyelidik dari Universiti Putra Malaysia (UPM) baru-baru ini berjaya membawa dimensi baharu terhadap sekam padi terutama pada era teknologi digital dan maklumat pada masa ini.

Diketuai oleh Prof. Madya Dr. Halimah Mohamed Kamari, seorang pensyarah kanan di Fakulti Sains, UPM, menerusi kajian yang dijalankan penyelidik berjaya menghasilkan inovasi gentian optik daripada sekam padi.

Menurut Halimah, kabel gentian optik yang diperkenalkan pada awal tahun 1970-an telah digunakan secara meluas bagi menggantikan kabel tenaga dalam sistem komunikasi dan telekomunikasi di seluruh dunia.

Ini kerana gentian optik berkeupayaan menghantar maklumat digital lebih jauh dan pantas serta dalam kuantiti besar.

“Gentian optik merupakan bebenang panjang dan halus menyamai saiz rambut manusia yang berkeupayaan menghantar isyarat digital dalam bentuk cahaya.

“Ia terdiri daripada tiga bahagian iaitu teras (core), salutan (cladding) dan jaket pelindung (protective jacket).

“Berbanding kabel tembaga, kabel gentian optik mampu menghantar maklumat digital lebih jauh, pantas dan tanpa had,” katanya kepada Kosmo! baru-baru ini.

Bercerita lanjut, Halimah berkata, kajian yang bermula pada tahun 2015 itu adalah lanjutan daripada kajian peringkat doktor falsafah (PhD) yang dilakukannya pada tahun 2007 mengenai bahan tellurite oksida dan borit oksida.

“Tumpuan kajian saya ketika itu lebih tertumpu untuk mengkaji sifat optik, sifat elektrik, sifat elastik dan sifat terma kedua-dua bahan tersebut.

“Pada tahun 2013, saya menemui idea untuk menghasilkan bahan kaca borotellurit sebagai gentian optik yang lebih baik berbanding kaca silika.

“Kajian itu kemudiannya diteruskan oleh seorang pelajar PhD seliaan saya yang mengkaji sifat optik kaca borotellurit dengan campuran bahan erbium dan neodymium oksida (kumpulan lantanida),” ujarnya.

Formula

Katanya, hasil kajian tersebut berjaya membuktikan gentian optik borotellurit memiliki prestasi optik yang lebih baik berbanding gentian optik silika.

Bagaimanapun, bahan kaca borotellurit lebih mahal di pasaran dan mekanisma untuk mencari bahan yang lebih murah dan prestasi optik sama.

“Kajian yang dilakukan pada tahun 2015 berjaya menemui formula untuk menghasilkan gentian optik berasaskan bahan buangan iaitu zinktelluritsilika yang dihasilkan daripada sekam padi.

“Kajian ini telah berjaya menghasilkan gentian optik yang lebih murah dan memiliki prestasi optik yang lebih baik,” katanya.

Sementara itu, seorang penyelidik, Dr. Muhammad Noorazlan Abd. Aziz, 27, berkata, zinktelluritsilika terhasil daripada beberapa proses.

Katanya, bahan asas iaitu sekam padi akan dibasuh dengan air suling, dicampur dengan asid hidroklorik sebelum dipanaskan.

Ia perlu dibasuh sekali lagi dengan air suling sebelum dikering dan dibakar pada suhu tertentu sehingga menghasilkan kaca silika (serbuk bewarna putih).

Uraian kaca


ANTARA bahan-bahan yang digunakan untuk menghasilkan gentian optik daripada sekam padi.


“Beberapa bahan seperti tellurite, borit, erbium dan neodium oksida akan dicampurkan sebelum dilebur menjadi kaca zinktelluritesilikat.

“Proses akhir ialah menguraikan kaca ini menjadi bebenang halus menggunakan mesin khas bagi penghasilan gentian optik zinktelluritesilikat,” katanya.

Jelasnya, berdasarkan kajian, sebanyak 100 gram (g) sekam padi diperlukan untuk menghasilkan 60 g kaca silika yang mampu menghasilkan sekitar enam meter gentian optik zinktelluritesilikat.

Beliau memberitahu, seperti kaca borotellurit, kaca zinktelluritesilikat juga mempunyai sifat optik lebih baik berbanding kaca silika.

“Berdasarkan ujian menggunakan mesin photoluminescence spectrometer berpotensi menghasilkan cahaya laser.

“Pada masa sama, ujian-ujian gentian optik juga menunjukkan gentian optik zinktelluritesilikat mempunyai kadar kehilangan data lebih rendah serta indeks biasan yang lebih tinggi berbanding kaca silika.

“Berdasarkan kajian, gentian optik silika hanya mampu menghantar maklumat digital sejauh 10 meter sahaja manakala gentian optik zinktelluritesilikat mampu menghantar maklumat sama sejauh satu kilometer.

Inovasi gentian optik daripada sekam padi ini pertama kali dilaksanakan di Malaysia dan mempunyai potensi besar untuk diketengahkan bagi kegunaan industri,” ujarnya.

Penyelidik lain, Chua Ee Von, 27, berkata, gentian optik silika yang digunakan dalam industri ketika ini diimport dari luar negara.

Katanya, kaca silika terhasil daripada peleburan pasir pada suhu sehingga 1,000 darjah Celsius.

“Antara kelemahan gentian optik daripada bahan ini ialah kos penghasilannya yang sangat mahal.

“Pada masa sama, ia juga mempunyai beberapa kelemahan ketara seperti mudah kehilangan tenaga, memerlukan alat khusus untuk penyambungan dan tidak berkeupayaan menampung kuasa optik berkelajuan tinggi,” katanya ketika ditemui.

Tambah Ee Von, penghasilan bahan itu juga secara tidak langsung memberi nilai tambah terhadap sekam padi berbanding sebelum ini.

Ujarnya, inovasi itu juga memberi pilihan kepada industri untuk mengguna pakai gentian optik berkelajuan tinggi dalam sistem telekomunikasi pada masa akan datang.

“Kadar tembus jalur lebar semakin meningkat dalam kalangan masyarakat sekali gus menuntut satu sistem yang fleksibel dan berupaya menghantar maklumat digital yang diperlukan dengan cepat dan pantas.

“Apa yang lebih penting, inovasi ini dihasilkan daripada bahan buangan sekali gus dapat mengelak pembuangan atau pembakaran sekam padi yang boleh mencemarkan alam semula jadi.

“Semasa melakukan kajian ini kami turut menggunakan beberapa bahan buangan lain seperti kulit telur, kulit kerang dan serpihan kaca botol.

“Namun, sekam padi didapati lebih sesuai kerana mempunyai 98 hingga 99.8 peratus kaca silika,” katanya.

Process time in ms: 31