This study investigates the conversion of polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and high-density polyethylene (HDPE) into liquid fuel through pyrolysis, emphasizing the mechanistic effects of mechanical and chemical pretreatment. As global plastic waste generation reaches critical levels, sustainable upcycling technologies are urgently required to support the circular economy and mitigate escalating environmental contamination. Therefore, this study aimed to optimize pyrolysis parameters and maximize liquid-fuel yield by comparing untreated plastic feedstocks with ozonated, crushed, and combined ozonated-crushed samples. Pretreatment methods included ozonation and crushing, followed by pyrolysis under varying conditions of temperature (300 to 400 °C), heating rate (5 to 15 °C/min), holding time (1 to 3 hours), and ozonation duration (0.5 to 1.5 hours). For the first main objective, the highest yield (46.6%) was achieved using ozone-treated PP at 400°C, a heating rate of 5 °C/min, a holding time of 1 hour, and an ozonation time of 1 hour. Mechanistically, ozonation increased liquid fuel yield by introducing oxygenated functional groups that facilitate chain scission at lower activation energies, whereas crushing plastic reduced liquid recovery by accelerating volatilization into non-condensable gases. Furthermore, FTIR analysis revealed that liquid fuel from treated plastics shared chemical similarities with diesel, gasoline, and kerosene, particularly in the C-H and aromatic C=C bands, although PP-derived fuels exhibited unique olefinic signatures. A Box-Behnken design and ANOVA were used to optimize the second main objective. A maximum yield of 38.8% was achieved under the following conditions: 400 °C, a heating rate of 10 °C/min, a holding time of 2 hours, and an ozonation time of 0.5 hours. The PP-derived liquid fuel contained hydrocarbons similar to commercial fuels, indicating its potential as an alternative fuel source. This study concludes that chemical pretreatment significantly enhanced fuel yield and quality, making PP-derived liquid fuel a potential substitute for conventional petroleum fuels and thereby advancing the technological readiness of plastic-to-fuel biorefineries. ABSTRAK: Kajian ini mengkaji penukaran polipropilena (PP), polietilena tereftalat (PET), dan polietilena berketumpatan tinggi (HDPE) kepada bahan api cecair melalui pirolisis, dengan penekanan terhadap kesan mekanistik prarawatan mekanikal dan kimia. Memandangkan penjanaan sisa plastik global telah mencapai tahap kritikal, teknologi kitar tinggi nilai sisa secara mampan amat diperlukan bagi menyokong ekonomi kitaran dan mengurangkan pencemaran alam sekitar yang semakin meningkat. Oleh itu, kajian ini bertujuan mengoptimum parameter pirolisis dan memaksimum hasil bahan api cecair dengan membanding bahan suapan plastik tanpa rawatan dengan sampel rawatan menggunakan ozon, dihancurkan, serta gabungan ozonasi dan penghancuran. Kaedah prarawatan melibatkan ozonasi dan penghancuran, diikuti oleh pirolisis pada keadaan suhu berbeza (300-400 °C), kadar pemanasan (5-15 °C/min), masa pegangan (1-3 jam), dan tempoh ozonasi (0.5-1.5 jam). Melalui objektif pertama, dapatan tertinggi sebanyak 46.6% diperoleh daripada PP rawatan ozon pada suhu 400 °C, kadar pemanasan 5 °C/min, masa pegangan 1 jam, dan tempoh ozonasi 1 jam. Secara mekanistik, ozonasi meningkatkan hasil bahan api cecair dengan memperkenal kumpulan oksigen yang memudahkan pemutusan rantai pada tenaga pengaktifan yang lebih rendah, manakala penghancuran plastik mengurangkan perolehan cecair akibat pemeruapan yang dipercepatkan kepada gas tidak terkondensasi. Selain itu, analisis inframerah transformasi Fourier (FTIR) menunjukkan bahawa bahan api cecair daripada plastik terawat mempunyai persamaan kimia dengan diesel, petrol, dan kerosin, khususnya pada jalur C–H dan C=C aromatik, walaupun bahan api terbitan PP menunjukkan ciri olefin tersendiri. Reka bentuk Box-Behnken dan analisis varians (ANOVA) digunakan bagi mengoptimum objektif kedua. Hasil maksimum sebanyak 38.8% dicapai pada suhu 400 °C, kadar pemanasan 10 °C/min, masa pegangan 2 jam, dan tempoh ozonasi 0.5 jam. Bahan api cecair terbitan PP mengandungi hidrokarbon serupa bahan api komersial, sekaligus menunjukkan potensinya sebagai sumber bahan api alternatif. Kajian ini menyimpulkan bahawa prarawatan kimia meningkatkan hasil dan kualiti bahan api dengan ketara, menjadikan bahan api cecair terbitan PP berpotensi sebagai pengganti kepada bahan api petroleum konvensional serta meningkatkan kesiapsiagaan teknologi biopenapisan plastik kepada bahan api.
Fatigue is one of the most critical failure mechanisms in structural materials. Accurate prediction of fatigue crack growth and residual fatigue life is essential to ensure structural safety and reliability during design and service-life assessment. This study aims to predict the residual fatigue life of a four-point bending specimen under fatigue loading conditions using the S-version finite element model (S-version FEM). Four fatigue crack growth models are implemented within the S-version FEM framework, namely Paris’ Law, Frost and Pook, Walker, and Huang Moan models, to simulate crack propagation and estimate residual fatigue life. Experimental data from Al7075-T6 are used for validation purposes. The results indicate that the Frost and Pook model achieves an error below 20%, demonstrating acceptable engineering accuracy. In contrast, the Paris’ Law, Walker, and Huang Moan models show significantly higher deviations from the experimental results. Overall, the Frost and Pook model exhibits the best agreement with the experimental findings and provides improved predictive capability compared to the other empirical models, confirming the effectiveness of the proposed S-version FEM approach for fatigue crack growth and residual fatigue life prediction in four-point bending structures. ABSTRAK: Retak-lesu merupakan salah satu mekanisme kegagalan paling kritikal dalam bahan struktur. Ramalan yang tepat terhadap pertumbuhan retak-lesu dan baki jangka hayat adalah penting bagi memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan struktur dalam reka bentuk serta penilaian hayat perkhidmatan. Kajian ini bertujuan bagi meramalkan baki jangka hayat retak-lesu spesimen lenturan empat titik menggunakan model unsur terhingga S-version (S-version FEM) di bawah beban keletihan. Empat model pertumbuhan retak-lesu dijalankan dalam rangka kerja S-version FEM, iaitu Hukum Paris, Frost dan Pook, Walker, dan Huang Moan bagi mensimulasikan penyebaran retak serta menganggar baki jangka hayat retak-lesu. Data eksperimen daripada Al7075-T6 digunakan untuk tujuan pengesahan model. Keputusan menunjukkan bahawa model Frost dan Pook memberikan ralat kurang daripada 20%, sekaligus menunjukkan ketepatan kejuruteraan yang boleh diterima. Sebaliknya, model Hukum Paris, Walker, dan Huang Moan menunjukkan sisihan lebih tinggi berbanding keputusan eksperimen. Secara keseluruhan, model Frost dan Pook menunjukkan kesepadanan terbaik dengan keputusan eksperimen serta memberikan keupayaan ramalan yang lebih baik berbanding model empirik yang lain, sekaligus mengesahkan keberkesanan pendekatan S-version FEM yang dicadangkan dalam meramal pertumbuhan retak-lesu dan baki jangka hayat bagi struktur lenturan empat titik.
Recently, interdigitated electrodes (IDEs) have been applied in various industries because they are easy to fabricate and low-cost. However, the optimal electrode geometry for maximizing sensitivity remains unclear, as conflicting reports exist on the effects of finger width, spacing, and thickness under varying operating conditions. Therefore, a simulation study was conducted using COMSOL Multiphysics 5.6 software to determine which IDE offers the best sensitivity. The IDEs operate with two parallel coplanar electrodes, with periodic repetition of the design (i.e., length, width, and electrode spacing) to generate a high signal and reduce the signal-to-noise ratio. Finite element analysis via COMSOL revealed that an optimized configuration featuring a smaller gap size (0.1 mm), a wider finger width (0.4 mm), and an electrode count of 8 yielded an ideal sensor design, achieving a peak electric field of 2582.52 V/m and a current density of 1.57×1010 A/m2. Following the computational analysis, the optimized IDE sensor was physically fabricated. Experimental verification using this low-cost, screen-printed silver sensor successfully demonstrated a distinct contrast in electrical resistance; pure fruit juices exhibited a low baseline resistance between 2.5 and 6 ?, whereas commercialized variants reached significantly higher values of up to 35 ? over a 5-hour testing window. This strong correlation highlights the platform's stability and its immediate capacity to distinguish juice purity. These findings confirm that the optimized IDE platform provides a highly viable, inexpensive solution for detecting food and beverage adulteration. ABSTRAK: Kebelakangan ini, elektrod berselang-seli (IDE) telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana mudah difabrikasi dan berkos rendah. Walau bagaimanapun, geometri elektrod yang optimum bagi memaksimum kepekaan masih tidak jelas, kerana terdapat laporan bercanggah mengenai kesan lebar jari, jarak, dan ketebalan di bawah keadaan operasi berbeza. Oleh itu, satu kajian simulasi telah dijalankan menggunakan perisian COMSOL Multiphysics 5.6 bagi menentukan konfigurasi IDE berkepekaan terbaik. IDE beroperasi berdasarkan dua elektrod koplanar selari, dengan pengulangan berkala parameter reka bentuk iaitu panjang, lebar, dan jarak antara elektrod, bagi menjana isyarat tertinggi dan mengurangkan nisbah isyarat-ke-bunyi. Analisis unsur terhingga melalui COMSOL mendapati bahawa konfigurasi optimum dengan saiz jurang ebih kecil (0.1 mm), lebar jari lebih lebar (0.4 mm), dan bilangan elektrod sebanyak 8 telah menghasilkan reka bentuk sensor ideal, dengan mencapai medan elektrik puncak sebanyak 2582.52 V/m dan ketumpatan arus sebanyak 1.57×10¹? A/m². Selepas analisis pengiraan, sensor IDE yang dioptimumkan telah difabrikasi secara fizikal. Pengesahan eksperimen menggunakan sensor perak cetakan skrin berkos rendah ini berjaya menunjukkan perbezaan ketara dalam rintangan elektrik; jus buah-buahan tulen menunjukkan rintangan asas yang rendah antara 2.5 ? dan 6 ?, manakala varian komersial mencapai nilai yang lebih tinggi sehingga 35 ? dalam tempoh ujian selama 5 jam. Korelasi yang kuat ini menyerlahkan kestabilan platform dan keupayaannya yang segera bagi membezakan ketulenan jus. Penemuan ini mengesahkan bahawa platform IDE yang dioptimumkan menyediakan penyelesaian praktikal dan murah bagi mengesan pemalsuan makanan dan minuman.
Recent interests in sustainable and green technologies for energy storage systems require extensive research to develop sustainable electrode materials. This includes developing biomass-derived activated carbons. In this research, empty fruit bunch (EFB) has been selected as the precursor material to produce activated carbon by the physical activation method, performed at 500 °C to 800 °C. Subsequently, a surface treatment process was performed using nitric acid to introduce oxygen functional groups. This step further improved the electrochemical properties of the EFB-based activated carbon material. The resulting samples were analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical performance was examined through cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge–discharge, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). FTIR analysis confirmed successful incorporation of oxygen functional groups, enhanced surface wettability, and improved electrolyte penetration. CV measurements showed a significant increase in the specific capacitance after treatment. Surface treatment of the activated carbon positively impacted all samples. The largest percentage increase was observed in sample AC ST 500, with a 71% increase in specific capacitance from 24 F g-1 to 71 F g-1. AC ST 800 displayed the highest overall capacitance after surface treatment, at 183 F g-1, a 9% increase from 166 F g-1 before surface treatment. This result shows that adding oxygen functional groups improves these properties by increasing surface wettability, which increases ion penetration within the activated carbon. ABSTRAK: Minat yang semakin meningkat terhadap teknologi mampan dan hijau bagi sistem penyimpanan tenaga memerlukan penyelidikan menyeluruh bagi membangunkan bahan elektrod mampan, termasuk karbon teraktif berasaskan biojisim. Dalam kajian ini, tandan buah kosong (TBK) dipilih sebagai bahan pelopor bagi menghasilkan karbon teraktif melalui kaedah pengaktifan fizikal pada suhu antara 500 °C hingga 800 °C. Seterusnya, rawatan permukaan menggunakan asid nitrik dijalankan bagi menerapkan kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen dan seterusnya meningkatkan sifat elektrokimia bahan karbon teraktif berasaskan TBK. Sampel terhasil dianalisis menggunakan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR), spektroskopi Raman dan spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS), manakala prestasi elektrokimia ini dinilai melalui voltametri berkitar (CV), pengecasan–nyahcas galvanostatik dan spektroskopi impedans elektrokimia (EIS). Analisis FTIR mengesahkan kejayaan penerapan kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen, peningkatan kebolehbasahan permukaan dan penembusan elektrolit yang lebih baik. Pengukuran CV menunjukkan peningkatan ketara dalam kemuatan tentu selepas rawatan permukaan, dengan kesan positif diperhatikan pada semua sampel. Peningkatan peratusan terbesar dicatat pada sampel AC ST 500, dengan kemuatan tentu meningkat kira-kira 71%, daripada 24 F g?¹ kepada 71 F g?¹. Sampel AC ST 800 pula mencatatkan kemuatan tentu keseluruhan tertinggi selepas rawatan permukaan, iaitu 183 F g?¹, bersamaan peningkatan kira-kira 9% daripada 166 F g?¹ sebelum rawatan. Dapatan ini menunjukkan bahawa penerapan kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen dapat meningkatkan prestasi elektrokimia karbon teraktif dengan memperbaiki kebolehbasahan permukaannya, sekaligus meningkatkan penembusan ion ke dalam struktur karbon teraktif.
A key obstacle to bringing computer vision everywhere, from robots and drones to smart cities and wearable tech, is the difficulty of deploying real-time object detectors on resource-limited edge hardware such as the NVIDIA Jetson Nano, Raspberry Pi 5, and ARM-based mobile processors. State-of-the-art detectors such as YOLOv8-L achieve outstanding accuracy on server GPUs but often deliver only single-digit or low FPS on embedded hardware. This paper presents EdgeKD-Net, a multi-signal Knowledge Distillation (KD) framework that transfers the representational knowledge of a high-capacity teacher to a compact edge-deployable student. The student employs a MobileNetV3-Large backbone augmented with a quantization- and distillation-aware Dual-Path Feature Pyramid (DPFP). Three complementary distillation signals are introduced: (i) temperature-scaled response-level KL divergence (?=4); (ii) Channel-Affinity Feature Alignment (CAFA), transferring structural channel co-activation patterns via cosine-affinity matrices; and (iii) Detection Fidelity Loss (DFL), applied exclusively on the formally defined consistent anchor set, eliminating noisy gradients from anchor-assignment mismatch. Across three independent runs, EdgeKD-Net achieves a mAP of 38.6 ± 0.14 mAP@[0.50:0.95] on MS-COCO 2017, only 1.4 mAP below its YOLOv8-L teacher while operating at 61 FPS (FP16) and 89 FPS (INT8) on NVIDIA Jetson Nano with 8.77 mAP/W energy efficiency. The framework is also evaluated on the VisDrone 2023 dataset, which contains dense aerial small objects. It achieves 14.1 ± 0.22 mAP@[0.50:0.95], compared with 12.4 for the best distillation baseline. This improvement is larger than the 0.9-point gain on MS-COCO, showing that the proposed method is effective on both datasets. The evaluation is limited to these two datasets, and we do not claim broader generalization. ABSTRAK: Halangan utama dalam memperluas penggunaan penglihatan komputer, daripada robot dan dron kepada bandar pintar serta teknologi boleh pakai, ialah kesukaran melaksanakan pengesan objek masa nyata pada perkakasan pengkomputeran pinggir yang mempunyai sumber terhad, seperti NVIDIA Jetson Nano, Raspberry Pi 5 dan pemproses mudah alih berasaskan ARM. Pengesan tercanggih seperti YOLOv8-L mencapai ketepatan yang sangat baik pada unit pemprosesan grafik (GPU) pelayan, tetapi lazimnya hanya menghasilkan kadar bingkai sesaat (FPS) satu digit atau rendah apabila dilaksanakan pada perkakasan terbenam. Makalah ini memperkenalkan EdgeKD-Net, iaitu kerangka Penyulingan Pengetahuan (*Knowledge Distillation*, KD) berbilang isyarat yang memindahkan pengetahuan representasi daripada model pengajar berkapasiti tinggi kepada model pelajar kompak yang sesuai dilaksanakan pada peranti pinggir. Model pelajar menggunakan tulang belakang MobileNetV3-Large yang dipertingkatkan dengan Piramid Ciri Dwialiran (*Dual-Path Feature Pyramid*, DPFP) yang peka terhadap pengkuantuman dan penyulingan. Tiga isyarat penyulingan yang saling melengkapi diperkenalkan: (i) pencapahan Kullback–Leibler (KL) pada aras respons dengan penskalaan suhu (? = 4); (ii) Penjajaran Ciri Afiniti Saluran (*Channel-Affinity Feature Alignment*, CAFA), yang memindahkan pola struktur pengaktifan bersama saluran melalui matriks afiniti kosinus; dan (iii) Kehilangan Kesetiaan Pengesanan (*Detection Fidelity Loss*, DFL), yang digunakan secara eksklusif pada set sauh tekal yang ditakrifkan secara formal bagi menghapuskan kecerunan hingar akibat ketidakpadanan penetapan sauh. Berdasarkan tiga larian bebas, EdgeKD-Net mencapai mAP sebanyak 38.6 ± 0.14 bagi mAP@[0.50:0.95] pada set data MS-COCO 2017, iaitu hanya 1.4 mata mAP lebih rendah daripada model pengajarnya, YOLOv8-L. Pada NVIDIA Jetson Nano, model ini beroperasi pada 61 FPS menggunakan FP16 dan 89 FPS menggunakan INT8, dengan kecekapan tenaga sebanyak 8.77 mAP/W. Kerangka ini turut dinilai menggunakan set data VisDrone 2023 yang mengandungi objek udara bersaiz kecil dan padat. EdgeKD-Net mencapai 14.1 ± 0.22 mAP@[0.50:0.95], berbanding 12.4 yang dicatatkan oleh kaedah asas penyulingan terbaik. Peningkatan ini lebih besar daripada peningkatan 0.9 mata pada MS-COCO, sekali gus menunjukkan bahawa kaedah yang dicadangkan berkesan pada kedua-dua set data. Walau bagaimanapun, penilaian kajian ini terhad kepada kedua-dua set data tersebut dan tiada dakwaan dibuat mengenai keupayaan generalisasi yang lebih luas.
