Utama

Pilihan Editor

Ini Kisah Aku

Kisah peribadi rakyat Malaysia, dalam suara mereka sendiri.

Lihat semua kisah

Daripada Susu Hingga Telefon Pintar, Begini Cara Produk Harian Diuji Sebelum Dijual

WAXS
Gambar: AI

WAXS: Daripada Susu Hingga Telefon Pintar, Begini Cara Produk Harian Diuji Sebelum Dijual

Setiap hari kita menggunakan pelbagai produk ciptaan manusia seperti barangan plastik, ubat-ubatan, bateri, tayar dan komponen kenderaan yang memudahkan kehidupan seharian kita.

Semua itu kita lalui dari masa ke masa tanpa terlalu memikirkan persoalan-persoalan asas seperti bagaimana sesuatu produk itu dihasilkan.

Sebagai pengguna, apa yang kita ambil kira hanya berkisar kepada beberapa aspek sahaja seperti produk yang dibeli mestilah tahan lama, selamat digunakan dan berfungsi dengan baik.

Namun, ramai mungkin tidak sedar bahawa sebelum sesuatu produk itu sampai ke pasaran, bahan yang digunakan untuk menghasilkan produk tersebut perlu melalui proses kajian dan penilaian terlebih dahulu.

Ini kerana kualiti sesebuah produk bukan hanya bergantung pada rupa luarannya semata-mata, tetapi turut dipengaruhi oleh struktur dalaman bahan yang digunakan.

Malah, struktur dalaman ini kadangkala terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar, namun ia boleh memainkan peranan besar dalam menentukan kekuatan, kestabilan dan prestasi sesuatu produk.

Persoalannya, bagaimana industri, atau lebih tepat lagi jurutera atau pengeluar, boleh mengetahui sama ada sesuatu bahan itu cukup kuat, stabil dan sesuai digunakan sebelum ia dijadikan produk sebenar?

Kenapa Struktur Dalaman Bahan Itu Penting?

Dalam apa-apa industri pembuatan, terutamanya produk untuk kegunaan domestik, sifat sesuatu produk banyak dipengaruhi oleh struktur bahan yang digunakan.

Kekuatan sesuatu plastik, ketahanan bahan getah, prestasi bateri atau jangka hayat sesuatu bahan tidak hanya bergantung pada bahan asas yang digunakan, tetapi juga bagaimana struktur dalaman bahan itu terbentuk.

Jadi, untuk memahami secara mendalam sifat-sifat bahan seperti yang dinyatakan di atas, proses pencirian sesuatu bahan sebelum dipilih dan digunakan dalam proses pembuatan sangatlah penting.

Dengan memanfaatkan kecanggihan teknologi pencirian bahan, jurutera dan penyelidik dapat melihat serta memahami apa yang berlaku pada struktur sesuatu bahan pada skala mikro, nano mahupun atom.

Data yang diperoleh seterusnya boleh digunakan untuk menilai sama ada sesuatu bahan itu sesuai digunakan untuk menghasilkan produk-produk tertentu atau sebaliknya.

Jika bahan perlu ditambah baik, pengeluar boleh membuat penambahbaikkan. Jika bahan yang digunakan perlu diubah suai, contohnya dari segi formulasi, penyesuaian semula boleh dilakukan dengan lebih mudah.

Antara teknologi perincian bahan yang ada ketika ini adalah Small-Angle X-ray Scattering (SAXS) dan Wide-Angle X-ray Scattering (WAXS).

WAXS
Alat Swaxs bagi pencirian dalam teknologi nano.

Untungnya, kedua-dua teknologi ini ada di negara kita dan perkhidmatannya ditawarkan oleh Agensi Nuklear Malaysia.

SAXS dan WAXS menggunakan sinar-X yang dipancarkan ke atas sampel. Apabila sinar-X berinteraksi dengan bahan, ia akan diserakkan oleh elektron dalam bahan tersebut.

Corak serakan yang terhasil ini pula mengandungi maklumat berkaitan struktur mikro dan nano bahan yang dikaji itu.

Walaupun kedua-dua teknik menggunakan prinsip yang sama, julat sudut serakan yang berbeza menyebabkan jenis maklumat yang diperoleh juga berbeza.

SAXS digunakan untuk mengkaji struktur bersaiz kira-kira 1–100 nm, manakala WAXS pula digunakan untuk mengkaji susunan atom dan struktur kristal pada skala kurang daripada 1 nm.

Antara maklumat yang boleh diperoleh melalui SAXS ialah saiz zarah nano, bentuk zarah, agihan saiz zarah, radius of gyration (Rg), jarak antara zarah, struktur berliang (porous structure) dan ketebalan lamela dalam polimer separa kristal.

WAXS pula membekalkan data seperti struktur kristal, jenis fasa kristal, parameter kisi (lattice parameters), darjah kristaliniti, saiz kristalit dan orientasi kristal.

Gabungan kedua-dua teknologi ini membolehkan industri memahami bahan secara menyeluruh, sekaligus mereka tidak lagi sekadar melihat rupa luaran produk, tetapi turut menilai kekuatan dan kestabilan bahan yang digunakan secara mendalam.

Ujian SAXS & WAXS Bantu Industri Buat Keputusan Lebih Tepat

Contohnya dalam industri polimer, SAXS dan WAXS boleh digunakan untuk mengkaji bahan seperti polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA) serta high-density polyethylene (HDPE).

Empat bahan yang disebutkan di atas sebenarnya adalah antara bahan yang paling kerap digunakan dalam pelbagai produk harian dan industri.

WAXS
Keputusan 2 dimensi (a) Bahan polimer (b) Bahan polimer berpengisi nanozarah.

Secara ringkasnya, prestasi sesuatu produk itu boleh berubah bergantung kepada bagaimana struktur dalaman empat bahan tersebut terbentuk semasa proses pengeluaran.

Dalam industri polimer ini, WAXS akan digunakan untuk menentukan tahap kristaliniti bahan, manakalan SAXS akan membantu penyelidik mengukur ketebalan lamela dan long period.

Data-data yang terkumpul akhirnya akan membantu jurutera menentukan keadaan terbaik sesuatu produk seperti suhu acuan, kadar penyejukan dan masa annealing.

Begitu juga dalam industri farmaseutikal, SAXS dan WAXS turut memainkan peranan yang signifikan kepada pihak penyelidik serta pengeluar.

Dalam bidang ini, SAXS boleh digunakan untuk memahami struktur sistem penghantaran ubat seperti liposom, nanoemulsi, micelle dan nanopartikel ubat.

WAXS
Keputusan serakan 2 dimensi, (a) Bahan polimer (b) Bahan polimer berpengisi nanozarah. Keamatan serakan menunjukkan kehadiran saiz pengisi berskala nano.

WAXS pula membantu mengenal pasti bentuk kristal ubat, mengkaji perubahan polimorf serta menilai kestabilan formulasi.

Peranan penting SAXS dan WAXS juga sebenarnya boleh ditemui dalam industri elektronik.

Seperti yang kita semua sedia maklum, industri elektronik ini adalah salah satu industri penting dan boleh dianggap sebagai tulang belakang ekonomi negara.

Dalam industri elektronik, prestasi peranti banyak bergantung kepada struktur mikro bahan yang digunakan semasa pembinaan.

Oleh itu, peranan SAXS dan WAXS amat diperlukan dalam pembangunan pelbagai teknologi elektronik seperti semikonduktor organik, OLED, sel suria dan bateri litium.

Sebagai contoh, dalam pembangunan sel suria polimer, SAXS boleh digunakan untuk mengkaji pemisahan fasa pada skala nano. WAXS pula akan digunakan untuk menentukan orientasi rantai polimer dalam bahan tersebut.

Selain industri polimer, farmaseutikal dan elektronik, SAXS dan WAXS kini turut memberi manfaat yang berkesan kepada beberapa industri lain seperti industri logam dan aloi serta industri getah.

Prestasi & Jangka Hayat Produk Yang Lebih Baik Bermanfaat Untuk Pengguna

Memang tidak dapat dinafikan lagi bahawa produk berkualiti yang tahan lama, selamat dan berfungsi dengan baik memang memerlukan data yang terperinci, kajian dan pemahaman mendalam terhadap bahan sebelum dapat dihasilkan.

Sebagai pengguna, kita sentiasa mahu diberikan jaminan oleh pengeluar bahawa setiap sen yang dikeluarkan untuk membeli produk mereka adalah benar-benar berbaloi.

WAXS
Contoh bahan nanokomposit bagi pembangunan perisai sinaran

Dengan adanya tapisan bermula dari peringkat awal iaitu ketika sesuatu bahan itu dipilih sebelum dijadikan produk akhir, pengguna tidak perlu menanggung kerugian andai tersalah beli produk yang tidak berkualiti selepas ini.

Selari Dengan Dasar Teknologi Nuklear Negara 2030

Penerapan penggunaan SAXS dan WAXS dalam industri ini sebenarnya selari dengan Dasar Teknologi Nuklear Negara (DTNN) 2030 yang digariskan oleh Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI).

DTNN 2030 adalah inisiatif strategik pertama kerajaan untuk mengarusperdanakan penggunaan teknologi nuklear secara aman ke arah mempertingkatkan daya saing industri, memperkukuh kesejahteraan rakyat dan memulihara sumber asli dan alam sekitar.

MOSTI bertindak sebagai kementerian yang menerajui pelaksanaan dasar ini dan merangka pembangunan berkaitan sains dan teknologi nuklear, manakala Agensi Nuklear Malaysia pula menjalankan peranan sebagai agensi penyelaras untuk platform kerjasama kebangsaan termasuk projek strategik berkaitan teknologi nuklear.

Teknologi Adalah Rahsia Di Sebalik Produk Yang Lebih Baik

Kesimpulannya, di belakang setiap produk yang kita guna sebenarnya ada cerita tentang bahan yang digunakan yang ramai daripada kita tidak tahu dan tidak pernah ambil tahu pun.

Mujurlah, teknologi penting yang memerlukan kepakaran tinggi ini ada ditawarkan di negara kita menerusi Agensi Nuklear Malaysia.

Selain industri dan universiti tempatan yang mendapat manfaat langsung, kepentingan kita sebagai pengguna juga secara tidak langsung turut terjaga dengan adanya kemudahan ini.

Untuk maklumat lanjut berkaitan Agensi Nuklear Malaysia, boleh layari portal rasmi di www.nuclearmalaysia.gov.my atau imbas kod qr bagi katalog perkhidmatan Agensi Nuklear Malaysia.

WAXS

Intipati
  • Struktur dalaman bahan mempengaruhi kekuatan, kestabilan dan prestasi produk harian pengguna.
  • SAXS dan WAXS membolehkan penyelidik mengkaji bahan pada skala nano serta atom.
  • Agensi Nuklear Malaysia menawarkan teknologi ini selari dengan Dasar Teknologi Nuklear Negara 2030.

Bahagian ini dijana AI dan mungkin mengandungi kesilapan. Lapor kesilapan