Saput Nipis: Sains, Teknologi dan Kejuruteraan untuk Mengatasi Krisis Tenaga by Cheong Kuan Yew

Perkembangan industri, pertumbuhan populasi dunia dan perubahan gaya hidup manusia telah mengakibatkan peningkatan penggunaan tenaga yang mendadak terutamanya tenaga elektrik yang lazimnya dijanakan daripada bahan-bahan pembakaran fosil seperti minyak petrol yang dikategorikan sebagai sumber yang tidak boleh diperbaharui. Disebabkan penghasilan sumber tersebut secara semula jadi memakan masa berjuta-juta tahun, maka kelestarian sumber tersebut menjadi suatu isu yang serius jika ia terus dieksplotasi tanpa dikawal. Ketidakseimbangan kadar penggunaan dan kadar penghasilan ini mewujudkan krisis tenaga yang perlu diatasi dengan segera. Dua strategi yang biasa digunakan ialah menjimatkan penggunaan tenaga elektrik untuk mengurangkan kadar penggunaan, dan meningkatkan penggunaan tenaga hijau seperti tenaga suria untuk penjanaan elektrik bagi menyelesaikan masalah tentang sumber yang tidak boleh diperbaharui dan meningkatkan kadar penghasilan tenaga. Strategi ini dapat dilaksanakan dengan menggunakan sains, teknologi dan kejuruteraan saput nipis. Saput nipis merupakan geometri bahan kejuruteraan dua dimensi; lapisan ini amat nipis jika dibandingkan dengan lebar dan panjangnya. Kenipisan saput amat bergantung kepada aplikasinya. Maka pemilihan bahan dalam geometri tersebut serta reka bentuknya amat bergantung kepada lapan faktor yang akan diulaskan dalam teks. Hasil kajian hanya tertumpu kepada dua aspek; iaitu penggunaan saput nipis oksida logam untuk dijadikan komponen penting dalam penghasilan peranti berkecekapan tenaga tinggi yang dapat menjimatkan tenaga semasa proses penukaran sumber hijau kepada tenaga elektrik, dan penggunaan bahan kejuruteraan yang berinspirasikan alam semula jadi yang mesra alam serta boleh diperbaharui seperti ekstrak tumbuhan Aloe vera untuk tujuan aplikasi elektronik. Saput nipis pasif yang diperbuat daripada pelbagai jenis oksida logam binari dan tenari telah diendapkan di atas permukaan bahan semikonduktor berjurang tenaga tinggi (SiC dan GaN), dan dijadikan lapisan pasif atau lapisan hibrid untuk tujuan tertentu. Ia amat diperlukan untuk menghasilkan peranti-peranti seperti peranti kuasa tinggi yang tahan suhu melampau atau penderia gas oksigen yang boleh beroperasi pada voltan ultra rendah. Dengan adanya peranti tersebut, elektrik dapat dijimatkan. Dalam aspek kedua, pulpa Aloe vera telah digunakan untuk menghasilkan saput nipis dan dijadikan bahan asas sebagai penebat elektrik dalam peranti transistor kesan medan yang berasaskan bahan organik atau digunakan sebagai bahan aktif dalam peranti peringatan yang boleh merekodkan data. Konsep ini amat penting untuk mencapai matlamat akhir iaitu penghasilan peranti elektronik keseluruhan yang berasaskan bahan semula jadi (all-natural electronics) supaya masalah pembuangan barangan dan alatan elektronik dapat diatasi.