Jakarta, MISTAR.ID

Pernah merasa laptop terlalu panas saat bermain game atau bertanya-tanya mengapa pusat data membutuhkan sistem pendingin masif? Panas tersebut dihasilkan sebagai efek samping dari aliran elektron dalam sirkuit elektronik yang digunakan untuk memproses dan menyimpan informasi.

Menurut Parag Deotore, Associate Professor di bidang teknik listrik, komputer, dan fisika terapan, "Perangkat elektronik selalu menggunakan kapasitor. Setiap kali energi disimpan atau dilepaskan, panas akan dihasilkan."

Namun, sebuah terobosan revolusioner kini tengah dikembangkan. Dalam penelitian yang dipublikasikan di jurnal ACS Nano pada 31 Agustus lalu, ilmuwan memperkenalkan 'optoexcitonic switch' — saklar berbasis quasipartikel exciton yang tidak menghasilkan panas seperti saklar elektronik konvensional.

Exciton terbentuk ketika sebuah elektron tereksitasi (keluar dari orbitnya), meninggalkan sebuah lubang bermuatan positif. Keduanya kemudian membentuk pasangan bermuatan netral, sehingga tidak menghasilkan panas saat memindahkan informasi. Teknologi ini memanfaatkan foton (partikel cahaya) untuk mengarahkan exciton melalui jalur sempit.

Kira, profesor teknik listrik dan komputer serta Co-Director Quantum Research Institute, menjelaskan timnya berhasil menemukan 'ketebalan ajaib' dari material yang memungkinkan cahaya mendorong exciton secara efisien. Perubahan warna sepanjang jalur exciton pun berhasil diamati — bukti bahwa teori mereka bekerja dalam praktik.

Tidak hanya efisien secara termal, saklar ini juga memiliki ukuran hingga 100 kali lebih kecil dibandingkan saklar elektronik saat ini. Hal ini membuka potensi untuk menciptakan perangkat elektronik masa depan yang lebih ringkas dan hemat energi.

“Tujuan kami adalah mengembangkan sirkuit excitonic yang cukup efisien hingga komputer tak lagi membutuhkan kipas pendingin, dan ponsel bisa bertahan lebih lama tanpa harus sering diisi daya,” ujar Deotore.

Meski pencapaian awal ini menjanjikan, peneliti masih menghadapi sejumlah tantangan, terutama dalam menemukan material ideal dan metode produksi massal yang efisien. Namun, para ilmuwan tetap optimistis bahwa teknologi ini bisa diadopsi secara luas dalam beberapa dekade mendatang.

Jika berhasil, optoexcitonic switch dapat menjadi fondasi bagi generasi baru perangkat elektronik — dari ponsel, komputer, hingga teknologi kuantum — yang lebih cepat, lebih hemat energi, lebih kecil ukurannya, dan tidak lagi menghasilkan panas berlebih. (mtr/hm24)