membran nanopenurasan

Proses membran adalah satu teknologi yang telah lama digunakan untuk pelbagai jenis pemisahan dalam industri kimia. Terdapat pelbagai jenis proses membran seperti penurasan mikro, ultra, nano, osmosis berbalik, pemisahan gas, dialisis, elektrodialisis dan pervaporasi.

Nano penurasan (NF) merupakan salah satu subset kepada proses membran terpacu tekanan adalah teknologi yang mula digunakan pada akhir tahun 80an dan semakin mula digunakan oleh pelbagai industri. Membran NF juga biasanya dikenali sebagai membran bercas negatif dan mempunyai saiz pada anggaran 1 nm. Sifat cas dan saiz liang yang kecil bermakna ia boleh menawarkan pemisahan molekul berdasarkan kesan Donnan untuk molekul dan ion bercas, manakala bagi molekul neutral, pemisahan berlaku disebabkan kesan sterik. keluasan ini membolehkan membran NF digunakan untuk aplikasi yang luas seperti industrirawatan air/air buangan, penyahgaraman air laut, farmaseutikal, makanan dan bioteknologi.

Di Malaysia, hasil penyelidikan nanopenurasan daripada UKM telah memberi sumbangan penting kepada kemajuan bidang ini. Ia merangkumi aspek pemodelan, rekabentuk dan pembuatan membran, pencirian membran, pengoptimuman proses serta kajaian mengenai aplikasi di Malaysia. Ianya berteraskan kefahaman fundamental mengenai proses yang berlaku pada skala nano di permukaan dan liang membran. Harapan dan cabaran seterusnya ialah kearah inovasi, iaitu menggunakan ilmu pengatahuan dan idea yang diperolehi untuk menghasilkan produk dan proses yang lebih baik serta boleh di komersilkan.

Inovasi ini boleh dicapai melalui kaedah baru nanoteknologi untuk menghasilkan membran yang kalis pengotoran, meneroka aplikasi baru berdasarkan kepelbagaian biosumber dan meningkatkan kecekapan proses melalui gabungan kreatif teknologi proses.

Teknologi membran telah lama wujud sejak Nabi Adam lagi. Itulah kelebihan sebuah teknologi unggul yang dicipta oleh-Nya iatu Allah swt. Dalam badan manusia, buah pinggang adalah contoh proses membran yang saban hari membantu manusia memisahkan yang kotor daripada yang bersih. Manusia dikurniakan secara umumnya dua buah pinggang yang berukuran 11cm panjang dan berat lebih kurang 160g setiap satu.

Fungsi buah pinggang adalah organ yang membantu dalam:

1. Pengumpulan air kencing dam pembuangan melalui saluran kencing.
2. Pengawalan keseimbangan asid-bes dalam darah.
3. Pengawalan tekanan darah dengan menghasilkan hormon sebagai contoh: erythoprotein yang mengawal pengeluaran sel darah dalam sum-sum tulang.
4. Mempengaruhi jumlah kalsium dalam darah dan pengeluaran vitamin D yang membantu mengekalkan kestabilan tulang.

Kegagalan buah pinggang akan menyebabkan terkumpulnya bahan buangan dan bendaalir berlebihan serta membayakan. Bagaimana pula buah pinggang bekerja? Melihat kepada struktur buah pinggang yang kecil mengingatkan kita bertapa kerdilnya manusia daripada aspek ilmu pengetahuan.

“Dan tidaklah kamu diberi ilmu pengatahuan kecuali sedikit” – surah Al-Isra ayat ke-85.

“Katakanlah: Sekiranya lautan menjadi tinta untuk (menulis) kalimat2 (ilmu) Tuhanku, maka akan habislah lautan ini sebelum habis (ditulis) kalimat2 Tuhanku, meskipun kami datangkan tambahan sebanyak itu (pula)” – surah Al-Kahfi ayat ke-109.

Unit utama buah pinggang ialah nefron di mana melalui nefron inilah berlakunya penurasan darah yang membantu kepada berfungsinya buah pinggang. Keseluruhan struktur itu adalah gabungan ilmu bioteknologi dan nanoteknologi yang unggul yang mungkin selamanya tidak mampu dicipta oleh manusia. Namun begitu manusia mampu belajar daripada alami. Maka terhasillah proses hemo dialisis di mana darah dikitarkan keluar daripada badan melalui unit membran yang mengeluarkan bahan buangan yang berlebihan. Darah yang dicuci akan dikembalikan ke dalam badan.

Pada keseluruhannya, kefahaman fundamental, prinsip dan penghuraian fenomena alam yang berlaku dalam proses membran nanopenurasan telah membantu kearah penerokaan idea baru dalam pembuatan membran, pemodelan proses dan penggunaan membran itu sendiri.