"Rusia mengalahkan Jepun dalam pengembangan bahan mentah berteknologi tinggi." Setelah membaca ungkapan ini, saya mungkin disyaki pemalsuan. Industri bahan mentah adalah bidang penting di mana Jepun sangat berdaya saing hingga kini. Terdapat banyak ulasan negatif mengenai bahan mentah Rusia, tetapi dalam pengeluaran satu bahan, Rusia masih berjaya memintas kami,”tulis Kotaro Watanabe.
Rusia mengalahkan Jepun dalam pembangunan bahan mentah berteknologi tinggi …
Setelah membaca ungkapan ini, saya mungkin disyaki pemalsuan. Industri bahan mentah adalah bidang penting di mana Jepun sangat berdaya saing hingga kini. Banyak produk Jepun berada di kedudukan teratas global: keluli berkekuatan tinggi, serat karbon, keluli aloi, dan sebagainya.
Pada masa yang sama, seperti untuk industri bahan mentah Rusia, produk berkualiti tinggi jarang berlaku: titanium boleh dipanggil begitu saja, tetapi kebanyakannya mempunyai ulasan buruk.
Sebagai contoh, logam lembaran tergalvani Rusia, yang digunakan dalam industri automotif, tidak dapat dibandingkan dengan orang Jepun. Sesungguhnya, logam Rusia hanya dilapisi dengan lapisan zink. Sekiranya anda membengkokkannya sedikit, maka zink akan keluar. Masalahnya bukan hanya zink. Ketebalan kepingan tidak dijaga; terdapat juga banyak kekotoran pada logam.
Tidak mungkin membuat produk berkualiti tinggi dari logam lembaran tersebut. Di Rusia, benar-benar tidak realistik untuk mencapai kualiti Jepun. Salah satu sebabnya ialah keupayaan industri bahan mentah yang lemah.
Walau bagaimanapun, berkaitan dengan pengembangan nanotube karbon yang meningkatkan prestasi bateri lithium-ion yang digunakan dalam kenderaan elektrik, nampaknya produk Rusia benar-benar melewati bateri Jepun.
Nanotube karbon telah menjadi bahan baru yang lama ditunggu-tunggu dengan kapasiti dan ketumpatan tinggi.
Video promosi:
Walaupun begitu, bahan ini sangat mahal: beberapa puluh ribu yen per gram; sepuluh kali lebih mahal daripada emas mentah. Tidak mungkin membuat produk dari bahan tersebut dengan harga yang dapat diterima, jadi tidak ada yang dapat menggunakannya.
Dan secara tiba-tiba, cabang Oksial Rusia (OCSiAl) mengembangkan kaedah untuk menghasilkan nanotube karbon dengan harga 300 yen per gram. Sesungguhnya, sistem logistik dicipta dan penjualan bermula pada harga yang dinyatakan.
Apakah nanotube karbon
Nanotube karbon adalah tiub berukuran molekul yang digulung dari atom karbon.
Seperti yang dapat dilihat dari kristal karbon, atom karbon mempunyai ikatan interatomik yang kuat, kerana bahan tersebut mempunyai sifat fizikal seperti kekuatan dan sebagainya.
Nanotube karbon dapat menahan arus seribu kali lebih besar daripada tembaga; mempunyai kekonduksian terma kira-kira tujuh kali ganda daripada tembaga; kekuatan mereka 8 hingga 80 kali ganda daripada serat karbon.
Seperti namanya, tiub ini berukuran nano, jadi tidak ada gunanya sendiri. Walau bagaimanapun, kerana mereka mempunyai sifat fizikal yang maju, menambahkannya dapat meningkatkan prestasi bahan akhir.
Contohnya, jika anda menambahkan nanotube karbon ke plastik, ia boleh mengalirkan elektrik.
Kerana sedikit yang ditambahkan, plastik jernih tetap telus. Ia kelihatan seperti plastik biasa, tetapi mengalirkan elektrik.
Pada masa ini, harapan terbesar adalah berkaitan dengan peningkatan prestasi bateri generasi kedua untuk kenderaan elektrik. Nanotube karbon mengalirkan elektrik dengan baik. Panjang dan tidak terlalu lebar. Tiub membentuk saling hubungan yang memudahkan pembentukan saluran untuk arus elektrik.
Apabila ditambahkan ke serbuk, mereka menghubungkan zarah secara konduksi. Dengan menambahkan nanotube karbon ke bahan dari mana bateri lithium-ion dibuat, prestasi bateri dapat ditingkatkan dengan membiarkan partikel berfungsi lebih baik.
Sebagai tambahan, Institut Sains Bahan Negara Jepun dan Badan Sains dan Teknologi sedang mengembangkan jenis bateri lain: bateri lithium-air menggunakan nanotube karbon di katod. Kapasiti bateri tersebut adalah 15 kali ganda daripada bateri lithium-ion. Penyelidikan dilakukan bersama dengan SoftBank.
Tindak balas kimia dalam bateri mendorong pengumpulan zarah yang menghalang aliran arus elektrik.
Nanotube karbon berubah bentuk dan mengumpulkan zarah-zarah tersebut, tetapi kerana mereka mempunyai kemampuan untuk membentuk saluran yang dapat dilalui oleh elektrik dengan lebih mudah, mereka menyokong aliran elektrik di dalam bateri. Ciri nanotube karbon ini memberikan kapasiti bateri yang besar.
Sebelumnya, diketahui bahawa nanotube karbon dapat meningkatkan prestasi pelbagai produk, tetapi tidak digunakan kerana harganya sepuluh kali ganda dari harga emas.
Walaupun sebilangan kecil nanotube karbon dapat meningkatkan sifat fizikal, penambahan bahan mentah mereka dengan ketara meningkatkan kos produk, dan bahkan melebihi kos bahan permulaan.
Terdapat dua jenis nanotube karbon: berdinding tunggal dan berdinding pelbagai. Lapisan tunggal mengatasi lapisan berbilang lapisan, tetapi harganya terlalu tinggi. Dalam hal ini, penelitian dilakukan dalam bidang metode untuk menghasilkan nanotube karbon berdinding tunggal yang murah.
Di Jepun, penyelidikan serupa sedang dilakukan oleh Pertubuhan Pembangunan Teknologi Tenaga dan Industri Baru, dengan penyertaan syarikat seperti Zeon Corporation dan sebagainya. Projek ini berada di bawah kawalan kerajaan.
Perkembangan Jepun tidak berakhir dengan kegagalan
Kecekapan telah meningkat tiga ribu kali ganda berbanding kaedah asal. Jepun kini mampu menghasilkan nanotube karbon berdinding tunggal 500 kali lebih lama. Pada asalnya, paip monosyllabic berharga beberapa puluh ribu yen per gram, tetapi sekarang ia dihasilkan pada harga 1000-2000 yen per gram. Lebih-lebih lagi, nanotube karbon berdinding tunggal Jepun lebih murni berbanding sampel Rusia.
Walaupun begitu, Oksial Rusia (OCSiAl) telah mengembangkan teknologi untuk menerapkan nanotube karbon berdinding tunggal pada logam serbuk. Ia mengeluarkan tiub lapisan tunggal dengan harga 300 yen per gram. Sampel Jepun lebih bersih, tetapi tiga kali lebih mahal.
Malangnya, untuk nanotube karbon berdinding tunggal Jepun, kesucian ini tidak diperlukan untuk pengeluaran pada masa ini.
(Oleh kerana nanotube Jepun dicirikan oleh kesucian, jika komponen elektronik dikembangkan yang memerlukan kemurnian tersebut, nilai reka bentuk Jepun akan meningkat secara mendadak.)
Nanotube karbon berdinding tunggal wujud untuk meningkatkan kekuatan, kekonduksian elektrik dan kekonduksian terma suatu bahan, dan oleh itu, sifat-sifat ini diperlukan daripadanya. Walaupun ia mengandungi kekotoran, ini tidak bermaksud kesan negatif terhadap ciri tersebut.
Nampaknya, produk Oxial cukup untuk meningkatkan prestasi bateri lithium-ion. Sistem logistik syarikat Rusia, yang menurutnya menawarkan paip satu lapisan dengan harga 300 yen per gram, secara beransur-ansur berkembang.
Lebih-lebih lagi, Jepun tidak dapat membekalkan produk jenis ini dengan harga yang rendah. Kita dapat mengatakan bahawa pada masa ini nanotube karbon berdinding tunggal Rusia telah mengalahkan yang Jepun.
Kerja kilang kejuruteraan di Jerman.
Rusia telah berjaya menyediakan produk yang serupa dengan yang ada di Jepun pada harga tiga kali ganda. Penyelidikan Jepun berkesan, tetapi penyelidikan Rusia lebih berkesan.
Secara amnya, tahap industri dan teknologi Rusia tidak cukup tinggi, tetapi jika anda mencari dengan teliti, anda boleh menemui teknologi di Rusia yang jauh lebih tinggi daripada teknologi Jepun. Ini menjadikan Rusia menarik.
Adakah Rusia akan mula menghasilkan produk kelas pertama?
Oleh itu, adakah Rusia akan menghasilkan produk yang melebihi produk Jepun? Kemungkinan besar tidak. Walaupun kita membayangkan bahawa teknologi canggih akan muncul di Rusia, tidak akan ada gunanya jika mereka tidak menemui aplikasi praktikal.
Industri Rusia tidak dibezakan dengan skala dan kepelbagaian yang besar. Walaupun teknologi baru muncul, sukar bagi mereka untuk mencari aplikasi di Rusia. Tidak mudah untuk berinovasi di sana dalam praktik.
Di samping itu, untuk menghasilkan produk seperti kereta yang menggabungkan teknologi yang berbeza, diperlukan tahap teknologi dan kualiti di atas rata-rata.
Dalam pengertian ini, Rusia tidak seimbang. Walaupun kita menggunakan nanotube karbon berdinding tunggal, maka dengan sendirinya mereka bukan produk akhir; oleh itu, pengkomersialannya memerlukan kombinasi dengan teknologi lain.
Faktanya ialah di Rusia anda boleh menemui teknologi bertaraf dunia yang tinggi, serupa dengan nanotube karbon syarikat OCSiAl.
Jepun telah berjaya dalam perindustrian dan pengkomersialan, jadi jika ia menggali dan mencari aplikasi praktikal untuk teknologi Rusia seperti itu, ini dapat menghasilkan kerjasama yang bermanfaat antara Jepun dan Rusia.
Kotaro Watanabe
