EraAIdailyNews, 21 September 2026 — Para peneliti di Technical University of Denmark (DTU) menciptakan nanolaser berukuran ultra kecil yang kelak dapat membuat komputer, telepon pintar, dan pusat data bekerja lebih cepat dengan konsumsi energi jauh lebih rendah. Temuan ini telah diterbitkan di jurnal ilmiah Science Advances dan menandai langkah awal menuju cip mikro yang berkomunikasi sepenuhnya dengan partikel cahaya.
Selama ini sebagian besar internet sudah mengandalkan cahaya untuk membawa informasi melalui kabel serat optik. Namun di dalam komputer, data masih bergerak melalui rangkaian elektronik yang memakai listrik. Cara itu menghasilkan panas dan membatasi seberapa cepat informasi dapat berpindah dari satu bagian cip ke bagian lain. Nanolaser menawarkan jalan keluar: menggantikan sinyal listrik dengan foton, yaitu partikel penyusun cahaya.
"Nanolaser membuka kemungkinan menciptakan generasi komponen baru yang menggabungkan kinerja tinggi dengan ukuran sangat kecil," kata profesor DTU Jesper Mørk, yang memimpin studi tersebut. Menurut dia, penerapannya tidak berhenti pada teknologi informasi. Kemampuan nanolaser memusatkan cahaya secara ekstrem juga berguna di bidang kesehatan, misalnya untuk menghasilkan citra beresolusi tinggi dan biosensor yang sangat peka.
Mørk menulis studi ini bersama sejumlah peneliti lain, antara lain Dr. Meng Xiong dan Dr. Yi Yu dari DTU Electro. Struktur perangkap cahaya yang menjadi inti perangkat dikembangkan oleh kelompok profesor Ole Sigmund di DTU Construct, sebuah kerja sama lintas bidang di dalam kampus yang sama.
Inti perangkat ini adalah struktur bernama nanocavity, yang menangkap dan memusatkan cahaya di dalam ruang yang luar biasa sempit. Ketika peneliti menyorotkan berkas cahaya ke perangkat, foton dan elektron berkumpul di wilayah mikroskopis yang sama. Interaksi inilah yang membuat laser dapat bekerja pada suhu ruang dengan kebutuhan energi yang jauh lebih sedikit dibanding perangkat sejenis. Sebelumnya, mencapai pemusatan cahaya sekuat itu pada skala sekecil ini dianggap sangat sulit.
Perangkat ini dibuat di fasilitas ruang bersih DTU Nanolab. Menurut Mørk, ukurannya menembus batas konvensional seberapa kecil sebuah laser dapat dibuat. Ia memperkirakan pemakaian nanolaser di komputer dapat memangkas konsumsi energi hingga separuh. Untuk mengirim informasi ke seluruh bagian cip, cip masa depan yang dirancang berbasis cahaya diperkirakan membutuhkan ribuan laser mungil dan efisien yang bekerja bersama-sama.
Tantangan besar berikutnya adalah membuat nanolaser bekerja dengan daya listrik, bukan hanya sorotan cahaya dari luar. Bila hal itu tercapai, teknologi ini berpotensi dipakai luas di bidang komputasi, komunikasi, dan kesehatan. Komputer dan telepon pintar bisa memberi kinerja lebih tinggi sambil memakai listrik lebih sedikit, sementara pusat data yang selama ini menyerap daya sangat besar dapat menekan konsumsi energinya secara signifikan — sebuah dampak yang juga berarti bagi iklim.
Untuk memahami mengapa temuan ini penting, perlu diketahui bahwa laser biasa berukuran jauh lebih besar daripada komponen di dalam cip. Nanolaser adalah laser yang seluruh strukturnya berukuran nanometer — sepersejuta milimeter — sehingga memungkinkan ribuan pemancar cahaya ditanam di satu keping silikon tanpa memakan ruang yang berarti. Menghadirkan cahaya di dalam cip sudah lama menjadi impian industri semikonduktor, karena kabel tembaga yang menghubungkan miliaran transistor semakin sulit dibuat lebih cepat tanpa ikut memanas.
Panas itu bukan sekadar masalah kenyamanan. Pusat data dunia menghabiskan listrik dalam jumlah sangat besar, dan sebagian besar energi tersebut berakhir sebagai panas yang harus dibuang lagi dengan pendingin — yang juga memakai listrik. Setiap penghematan pada tahap perpindahan data karena itu berlipat manfaatnya: perangkat bekerja lebih cepat, tagihan energi turun, dan beban pendinginan berkurang. Inilah alasan komunikasi optik di dalam cip dipandang sebagai salah satu arah paling menjanjikan bagi industri komputer satu dekade ke depan.
Yang membuat pendekatan DTU berbeda adalah kemampuannya bekerja pada suhu ruang. Sejumlah perangkat optik eksperimental sebelumnya hanya berfungsi pada suhu sangat rendah sehingga tidak praktis dipakai di komputer sehari-hari. Bila nanolaser ini kelak dapat digerakkan listrik, jalan menuju cip bercahaya menjadi jauh lebih pendek — dan menurut perkiraan para peneliti, itu bukan lagi soal apakah, melainkan seberapa cepat.
Di bidang kesehatan, kemampuan nanolaser memusatkan cahaya ke area sangat kecil dapat menopang sensor ultra-peka dan sistem pencitraan beresolusi tinggi. Para peneliti memperkirakan sisa tantangan teknisnya dapat diselesaikan dalam 5 hingga 10 tahun ke depan.
Sumber: ScienceDaily / Technical University of Denmark, September 2026.
Tidak ada komentar
Posting Komentar