Double perovskite: Bukan sekadar kajian makmal, tapi harapan masa hadapan

Pernahkah kita terfikir bagaimana telefon pintar dapat dicas dengan pantas, sambungan Wi-Fi kekal stabil, atau kenderaan elektrik berfungsi dengan lancar?

Di sebalik segala kemudahan ini, wujud satu inovasi bahan yang jarang disebut tetapi memainkan peranan penting iaitu bahan perovskit berganda atau lebih dikenali sebagai double perovskite.

Walaupun namanya mungkin asing dan kedengaran seperti istilah makmal, impaknya amat besar dalam kehidupan seharian.

Double perovskite ialah sejenis bahan kristal yang semakin mendapat perhatian dalam dunia penyelidikan kerana keupayaannya untuk meningkatkan prestasi pelbagai peranti moden. Ia menjadikan peranti lebih cekap, lebih stabil dan lebih tahan lama.

Bahan kecil, impak besar

Secara ringkas, double perovskite ialah sejenis bahan kristal yang mempunyai susunan atom yang boleh diubah suai. Dengan mengubah komposisi kimia dan struktur atomnya, para saintis boleh menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan.

Untuk membayangkan bagaimana bahan ini berfungsi, bayangkan struktur binaan LEGO pada skala atom. Apabila 'bata-bata kecil' ini disusun dengan teratur, aliran tenaga dalam peranti menjadi lebih lancar. Kesannya, tenaga elektrik dapat digunakan dengan lebih efisien dan kurang dibazirkan sebagai haba.

Hal ini membawa kesan langsung yang boleh dirasai oleh semua pengguna:

i.Pengecas telefon yang tidak mudah panas

ii.Komputer riba dan televisyen yang lebih stabil

iii.Kenderaan elektrik yang lebih responsif dan jimat tenaga

Berita Telus & Tulus hanya untuk anda setiap hari. Langgan Sekarang!

contact-gpsbestari.csv

X

iv.Sambungan internet dan komunikasi digital yang lebih jelas

Pendek kata, kehidupan seharian menjadi lebih mudah apabila peranti-peranti yang digunakan berfungsi secara optimum.

Teknologi yang dirasai oleh semua golongan

Apa yang menarik tentang double perovskite ialah keberkesanannya yang menyentuh kehidupan semua peringkat umur dan lapisan masyarakat. Bagi kanak-kanak dan remaja, kestabilan peranti digital menyokong pengalaman pembelajaran dalam talian dan hiburan interaktif tanpa gangguan.

Muhammad Syaabani

Bagi golongan dewasa, ia membantu menjimatkan penggunaan tenaga seperti bil elektrik lebih terkawal, peranti tahan lebih lama, dan kenderaan menjadi lebih efisien. Sementara itu, warga emas menikmati persekitaran rumah yang lebih selamat dengan peralatan elektrik yang stabil, serta peranti perubatan yang lebih boleh dipercayai.

Dalam konteks kenderaan elektrik, misalnya, bahan ini membantu melancarkan aliran tenaga dari bateri ke motor. Apabila aliran ini tidak terganggu, prestasi pemanduan menjadi lebih baik, komponen tidak cepat panas, dan jarak perjalanan dapat ditingkatkan. Ini sekaligus mengurangkan keperluan penyelenggaraan dan menjimatkan kos pengguna.

Dalam sistem rangkaian komunikasi pula, double perovskite berfungsi seperti penapis halus yang menyekat gangguan isyarat dan hanya membenarkan data berguna untuk dihantar. Hasilnya, panggilan video menjadi lebih jelas, sambungan internet lebih stabil dan pengalaman digital menjadi lebih lancar.

Peranan UiTM dalam penyelidikan

Di Fakulti Sains Gunaan, Universiti Teknologi MARA (UiTM), penyelidikan berkaitan double perovskite dijalankan secara menyeluruh dan berfasa. Ia bermula dengan penghasilan bahan di bawah suhu terkawal bagi memastikan struktur kristalnya stabil dan seragam.

Struktur atom bahan ini kemudian dianalisis menggunakan kaedah seperti pembelauan sinar-X bagi memastikan susun atur atom yang optimum. Mikroskop elektron berkuasa tinggi turut digunakan untuk mengkaji saiz dan kepadatan butiran bahan yang mempengaruhi kecekapan tenaga dan pengurusan haba.

Setelah melalui pelbagai ujian termasuk pada frekuensi rendah hingga tinggi, penyelidik dapat mengenal pasti tetapan bahan yang paling sesuai untuk aplikasi sebenar, daripada peranti mudah alih hinggalah sistem tenaga berskala besar.

Potensi masa hadapan

Walaupun double perovskite menunjukkan ciri-ciri bahan yang berupaya meningkatkan kecekapan dan kestabilan sistem elektronik serta tenaga, penggunaannya pada masa ini masih terhad kepada skala kecil dan ujian makmal.

Namun begitu, penyelidikan sedang giat dijalankan untuk meningkatkan kebolehskalaan, merendahkan kos, serta memastikan bahan ini selamat dan mesra alam.

Dengan kemajuan teknologi bahan dan proses sintesis yang lebih mampan, tidak mustahil dalam beberapa tahun akan datang, double perovskite akan mula diterima dalam aplikasi industri, terutamanya dalam bidang elektronik berprestasi tinggi, grid tenaga masa hadapan dan sistem komunikasi generasi baharu.

Selain prestasi, aspek kebolehskalaan pengeluaran turut diutamakan. Ini bagi memastikan bahan tersebut boleh dihasilkan secara konsisten dalam jumlah besar dengan kos yang munasabah. Dengan cara ini, teknologi tidak kekal di makmal semata-mata, tetapi dapat diimplementasi secara praktikal di rumah, sekolah, tempat kerja dan pelbagai sektor industri.

Sains yang mendekati kehidupan

Kesimpulannya, double perovskite bukanlah sekadar topik penyelidikan yang tersimpan di bilik makmal. Ia ialah teknologi yang secara senyap-senyap memperbaiki aspek kehidupan kita yang paling asas, daripada gajet yang kita pegang, kepada sistem tenaga yang menerangi rumah, hinggalah kepada teknologi kritikal di hospital dan kilang.

Dengan penyelidikan aktif dan berterusan di UiTM, sains kini semakin mendekati masyarakat. Setiap inovasi membawa potensi untuk meningkatkan kualiti hidup dan bahan double perovskite ialah salah satu buktinya.

Di sinilah sains, teknologi dan kesejahteraan manusia bersatu dalam satu tujuan, mempermudah kehidupan seharian untuk semua.

Maklumat penulis:

Penuntut Ijazah Doktor Falsafah Sains (PhD) Fakutli Sains Gunaan Universiti Teknologi Mara (UiTM), Muhammad Syaabani Mohd Rafie