Teknologi Fizik

Fizik merupakan antara salah satu cabang dalam Sains yang banyak menyumbang dalam penghasilan teknologi baharu yang digunakan dalam kehidupan seharian ini untuk pelbagai tujuan seperti penciptaan alat baharu, berkomunikasi jarak jauh, menghantar maklumat dan sebagainya. Dalam Fizik terdapat beberapa sub-bidang iaitu Nanoteknologi, Bio-fizik dan Teknologi Enjin Hybrid. Teknologi-teknologi baharu yang dihasilkan ini bertujuan untuk memudahkan kerja-kerja yang dilakukan setiap hari. Menurut (Bruce J. Hunt, 2010), penyatuan “Sains” dan “teknologi” merupakan satu perkara yang telah membawa perkembangan kepada penghasilan teknologi yang lebih canggih untuk manfaat semua manusia.

 

2.0       Teknologi Terkini Bidang Fizik

2.1       Nanoteknologi

Nanoteknologi ialah bidang yang melibatkan pengawalan dan pembinaan struktur jirim atau peranti pada sekala atom atau molekul pada 100 nanometer. Teknologi nano ini bermula pada tahun 1980-an dan pengaplikasian teknologi ini dapat dilihat pada awal tahun 2000. Konsep asal diperkenalkan oleh seorang ahli fizik America iaitu Richard Feynman dan dikembangkan oleh Norio Taniguchi dan K. Eric Drexler Teknologi ini dihasilkan bertujuan untuk mencipta teknologi-teknologi baharu seperti penapis air nano, panel solar nano dan sebagainya. Teknologi-teknologi ini dihasilkan di peringkat atom. Hal ini kerana, apabila sesuatu susunan atom itu berubah maka sifat bahan yang terbentuk juga berubah. Antara contoh Nanoteknologi seperti nano-cip yang digunakan dalam peranti elektronik, Nanopartikel dalam ubat-ubatan dan alatan sukan yang dibina menggunakan teknologi nano. Menurut (David Wood, 2018) teknologi dapat dilihat penggunaannya dalam mencipta sut angkasa untuk angkasawan.

Menurut (Jeremy Ramsden, 2016) Nanoteknologi ini memberikan tiga kelebihan yang nyata iaitu pertama Nanoteknologi dapat mewujudkan bahan-bahan baru melalui gabungan unsur-unsur nadir. Kedua, menghasilkan teknologi fabrikasi barangan yang universal. Ketiga, peranti dalam skala nano memerlukan bahan yang kurang untuk membuatnya dan menggunakan kurang tenaga dan bahan serta fungsinya boleh dipertingkatkan dengan mengurangkan ciri dimensinya.    Melalui teknologi ini kekuatan, ketahanan, kecekapan dan peratusan kejayaan sesuatu dapat ditingkatkan. Aplikasi Nanoteknologi dapat dilihat dalam pembuatan alatan sukan seperti raket badminton, kasut, stoking dan sebagainya. Dalam bidang perubatan Nanoteknologi digunakan untuk merawat penyakit seperti kanser dengan menghantar ubat terus ke sel sasaran. Nanoteknologi memberikan alatan yang mempunyai kualiti yang terbaik untuk kegunaan seharian.

2.2       Teknologi Enjin Hybrid

Teknologi Enjin Hybrid ialah kenderaan yang menggabungkan dua atau lebih bahan api untuk bergerak secara tidak langsung menjimatkan minyak. Menurut (Konrad Reif, 2014) kenderaan hybrid menggunakan pembakaran dalaman (Internal Combustion Engine) (ICE) dan mempunyai sekurang-kurangnya satu motor elektrik (mesin elektrik) dan mempunyai bateri untuk menyimpan tenaga elektrik yang dihasilkan melalui pergerakan motor. Menurut (Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Stefano Longo, Kambiz Ebrahimi, 2018) menyatakan enjin hybrid menggunakan bahan api yang sedikit untuk mengerakkan motor melalui pembakaran (ICE) dalam sesebuah kenderaan hybrid. Hal ini menyebabkan, kurang gas-gas yang berbahaya seperti karbon monoksida dan karbon dioksida dibebaskan oleh kenderaan enjin hybrid.

Menurut (Chris Mi, M. Abul Masrur, 2017) motor enjin elektrik dapat meningkatkan kecekapan dan mengurangkan penggunaan bahan api melalui penjanaan semula tenaga berbentuk kinetik semasa kenderaan bergerak. Hampir semua kenderaan pada masa sekarang menggunakan teknologi hybrid. Terdapat tiga jenis enjin hybrid iaitu enjin hybrid secara siri, parallel dan gabungan siri-paralel. Penggunaan lebih banyak kenderaan yang menggunakan enjin hybrid bertujuan untuk meminimumkan penggunaan bahan api dan mengurangkan pencemaran udara. Hal ini dikatakan demikian kerana, sumber bahan api seperti petrol dan diesel pada ketika ini semakin berkurangan.

 

2.3       Teknologi dalam Perubatan

Penggunaan fizik juga dapat dilihat dalam bidang perubatan. Antara teknologi fizik dalam perubatan ialah Ultrabunyi, X-ray, pengimbas Magnetic Resonance Imaging (MRI), ubatan pada skala nano dan sebagainya. Penggunaan teknologi ini bertujuan untuk meningkatkan lagi kualiti rawatan penyakit. Sebagai contoh, Ultrabunyi banyak digunakan dalam perubatan terutamanya untuk mencari punca penyakit dalam bidang patologi dan hasilnya dipaparkan dalam bentuk sonogram. Ultrabunyi merupakan gelombang bunyi berfrekuensi tinggi (>20,000 Hz) yang tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Menurut (John S. Mattoon, Thomas G. Nyland, 2014) frekuensi yang biasa digunakan dalam diagnosis ialah ultrabunyi ialah diantara 2 – 15 Mhz manakala (20 – 100 Mhz) digunakan dalam ocular (berkaitan mata) dan dermatologi. Kemajuan MRI telah berjaya membantu doktor merawat pesakit dengan lebih berkesan. Hal ini kerana, menurut (Mark Nadeski dan Gene Frantz, 2017) MRI memberikan hasil gambaran imbasan otak yang lebih jelas untuk melihat sebarang perubahan. Perubahan yang menyebabkan masalah pada otak dan membantu doktor untuk memberikan rawatan yang sesuai untuk merawat pesakit tersebut.

 

 

 

 

 

 

 

2.4       Teknologi dalam Pertanian

Tumbuhan yang wujud sekarang merupakan evolusi daripada tumbuhan yang primitif. Evolusi ini mengambil masa yang lama untuk menghasilkan tumbuhan-tumbuhan baru seperti yang wujud sekarang. Oleh itu, dalam bidang fizik nuklear, saintis telah mempercepatkan proses evolusi. Menurut Sanderson (dalam Colin E. Hughes dan Guy W. Atchison, 2015) pokok yang didedahkan kepada radiasi akan mempercepatkan proses evolusi dan seterusnya menghasilkan spesis baru. Hasilnya, pelbagai tumbuhan baru dapat dihasilkan dan mempunyai kualiti seperti kaya dengan khasiat, tahan cuaca yang ekstrem dan mempunyai adaptasi yang menghalang serangga daripada mendekatinya. Menurut (Dean Poplawski, 2015) saintis telah mengabungkan dua spesis pokok yang berbeza dan mendedahkannya dengan radiasi daripada bahan radioaktif untuk memutasikan DNA (Deoxyribonucleic acid) pokok dan menghasilkan spesis yang baru. Pokok padi merupakan tumbuhan yang telah berjaya dimutasikan kerana padi merupakan makanan utama di sebahagian negara. Jelaslah teknologi nuklear ini membantu bidang pertanian menghasilkan sumber makanan daripada tumbuhan untuk manusia

 

2.5       Teknologi dalam Pengangkutan

Kereta, bas, kapal terbang dan kereta api merupakan pengangkutan yang penting kepada manusia untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Terdapat penciptaan teknologi yang membantu dalam memendekkan jarak perjalanan. Sebagai contoh Kereta api Maglev yang mengaplikasikan konsep fizik magnetik. Kereta api Maglev ini bergerak tanpa menyentuh landasannya dan dilihat seakan-akan terapung. Menurut (Louise Spilsbury, Richard Spilsbury, 2016) kereta api ini menggunakan pengangkatan magnetik di mana kereta api terapung di atas landasan menggunakan prinsip penolakan magnetik di mana terdapat dua kutub magnet utara dan selatan pada landasan tersebut yang membolehkan kereta api ini bergerak dengan laju dan kurang geseran. Perkembangan teknologi Kereta api Maglev ini telah mempercepatkan masa perjalanan jarak jauh. Contoh, di Jepun Kereta api Maglev ini digunakan sebagai pengangkutan seharian penduduk Jepun. Seterusnya, teknologi dron yang membolehkan kenderaan seperti pesawat dan jet pejuang diterbangkan tanpa juruterbang. Dron ini dikawal menggunakan komputer dari jarak jauh. Menurut (David Williams, 2015) teknologi dron ini digunakan untuk pelbagai tujuan seperti penghantaran barang, pemantauan lalu lintas dan penerokaan tempat-tempat yang tidak dapat dicapai oleh manusia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Perkembangan dan kemajuan sains dan teknologi telah membawa satu perubahan yang besar kepada dunia terutamanya. Hal ini dikatakan demikian kerana, melalui kemajuan teknologi yang didasari oleh sains pelbagai alat-alat dapat dicipta untuk kegunaan manusia sejagat. Penciptaan alat-alat ini bertujuan untuk membantu manusia untuk menyelesaikan masalah yang berlaku dalam kehidupan seharian. Sebagai contoh, suatu ketika dahulu untuk berkomunikasi dengan individu yang berada jauh hanya menggunakan surat. Setelah itu, wujudnya mesin telegraf yang dicipta oleh seorang warga Amerika Syarikat iaitu Alexander Bain dan Samuel F.B. Morse untuk memudahkan proses mengirim dan menerima pesanan dari jarak jauh. Sekarang, komunikasi jarak jauh hanya berlaku dalam masa beberapa saat sahaja iaitu melalui peranti telefon pintar yang beroperasi hanya dengan menggunakan gelombang. Jelaslah, perkembangan dan kemajuan sains dan teknologi telah membawa perubahan dalam ketamadunan manusia di dunia ini.