Penyelidik Bidang Kosmologi, Bateri Ion Litium antara Pemenang Hadiah Nobel 2019

Setiap tahun, Akademi Sains Diraja Sweden menganugerahkan hadiah Nobel kepada para penyelidik yang menghasilkan penemuan bertahap gegar gamat (breakthrough) dalam enam bidang iaitu fizik, kimia, perubatan, kesusasteraan, keamanan dan ekonomi. Artikel ini mengulas sumbangan para pemenang bagi bidang fizik dan kimia.

Bidang fizik

Para pemenang hadiah Nobel 2019 kategori fizik. Dari kiri: Pebbles, Mayor, Queloz. Sumber: www.washingtonpost.com

Pemenang pertama bagi kategori fizik disandang oleh James Pebbles iaitu penyelidik dari Kanada atas penemuan teorinya mengenai evolusi alam semesta. Melalui penyelidikannya, beliau mendapati bahawa sinaran gelombang mikro (microwave radiation) lemah yang memenuhi ruang kosmik 400,000 tahun selepas Letupan Besar (Big Bang) ‘menceritakan’ keadaan primitif alam semesta yang telah berevolusi sejak 13 bilion tahun yang lalu. Beliau juga menyumbang kepada pembangunan kaedah teori yang memungkinkan para saintis menjalankan ‘inventori’ kosmik bagi menerangkan komposisi alam semesta. Kaedah ini membawa kepada pembuktian bahawa jirim biasa (ordinary matter) hanya merangkumi 5% isi alam semesta, manakala yang selebihnya diisi oleh jirim gelap (dark matter) dan tenaga gelap (dark energy).

Gambar sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik. Sumber: NASA

Pebbles berkongsi hadiah bidang fizik dengan dua orang ahli astronomi dari Switzerland iaitu Michel Mayor dan Didier Queloz atas penemuan planet pertama di luar Sistem Suria kita, atau dikenali sebagai eksoplanet (exoplanet). Eksoplanet yang dikenali sebagai 51 Pegasi b ini berada di buruj Pegasus yang terletak 50 tahun cahaya dari Bumi. Ia merupakan sebuah bebola gas 150 kali lebih besar berbanding Bumi dan mempunyai suhu permukaan mencecah 1,000 darjah Celsius. Teknik pencerapan yang digunakan adalah spektroskopi Doppler yang mengira gerakan goyah (wobbling movement) kecil yang boleh diperhatikan apabila pasangan bintang-planet mengorbit di sekeliling pusat graviti sepunya. Gerakan goyah ini menyebabkan bintang tersebut menghasilkan cahaya anjakan biru (blueshift) dan anjakan merah (redshift) yang berselang-seli.

Kedudukan eksoplanet 51 Pegasi b dalam buruj Pegasus. Sumber: exoplanetology.blogspot.com

Bidang kimia

Para pemenang hadiah Nobel 2019 kategori kimia. Dari kiri: Goodenough, Whittingham, Yoshino. Goodenough, 97 tahun, adalah pemenang hadiah Nobel tertua dalam sejarah. Sumber: www.cbc.ca

Dalam ‘gelanggang’ kimia pula, masyarakat dunia mengucapkan tahniah kepada John B Goodenough dari Amerika Syarikat, M Stanley Whittingham dari United Kingdom dan Akira Yoshino dari Jepun atas sumbangan bersama mereka dalam pembangunan bateri ion litium. Bateri jenis ini merupakan pemacu kepada pembangunan dunia berteknologi tinggi tanpa wayar yang kita diami kini. Keistimewaan bateri ion litium termasuklah jisimnya yang lebih ringan dan saiznya yang lebih padat berbanding bateri boleh dicas (rechargeable battery) sebelumnya, selain dapat menyimpan cas lebih lama. Disebabkan kualiti-kualiti ini, ia digunakan oleh hampir semua pembuat telefon bimbit, komputer riba, kereta elektrik dan sebagainya.

Sesebuah bateri berfungsi dengan cara menukarkan tenaga kimia kepada elektrik. Walaupun bateri boleh dicas mula digunakan pada era 1970-an, ia tidak mampu menyimpan jumlah tenaga yang mencukupi. Maka, litium dilihat sebagai jalan penyelesaian memandangkan ia adalah sejenis logam ringan dan mudah membebaskan elektron. Namun, kereaktifan litium menyebabkan ia sukar digunakan dalam pembuatan bateri. Mereka bertiga menyelesaikan masalah kereaktifan ini dengan menggunakan campuran ion litium dan elektron di dalam kerangka diperbuat oleh sebuah bahan karbon dikenali sebagai kok petroleum (petroleum coke) sebagai anod, manakala kobalt oksida yang dicampurkan ion litium sebagai katod.

Rekaan ini adalah hasil penambahbaikan oleh Yoshino, berdasarkan rekaan-rekaan sebelumya oleh Goodenough dan Whittingham. Sumber: Akademi Sains Diraja Sweden

Pebbles menerima 4.5 juta kronor Sweden (bersamaan RM3.8 juta), Mayor dan Queloz masing-masing menerima 2.25 juta kronor. Manakala, Goodenough, Whittingham dan Yoshino masing-masing menerima 3 juta kronor. Nilai hadiah ini adalah berdasarkan pemberatan sumbangan mereka kepada bidang masing-masing. Tahniah kepada semua pemenang!

Rujukan

  1. https://www.theguardian.com/science/2019/oct/09/nobel-prize-in-chemistry-awarded-for-work-on-lithium-ion-batteries
  2. https://www.theguardian.com/science/live/2019/oct/08/nobel-prize-in-physics-awarded-live-2019

MENGENAI PENGARANG

Penyunting di Angkasfera | mkhairuladibmyusof@gmail.com | + ARTIKEL TERDAHULU

Beliau merupakan penerima ijazah sarjana muda fizik (UPM) dan doktor falsafah dalam sains angkasa (UKM). Kini, beliau merupakan pensyarah kanan di Jabatan Fizik, Fakulti Sains, UPM. Beliau percaya bahawa ahli akademik merupakan wadah yang menghubungkan masyarakat dengan ilmu aras tinggi.

Tinggalkan Balasan

Alamat e-mel anda tidak akan disiarkan. Medan diperlukan ditanda dengan *

sixteen − four =