Terobosan Laser Fonon Siap Pangkas Ukuran Smartphone Masa Depan

Semarang (usmnews) – Dikutip dari cnnindonesia.com Masa depan perangkat seluler diprediksi akan mengalami transformasi signifikan dalam hal dimensi dan efisiensi energi. Sebuah studi ilmiah terbaru berhasil mengungkap teknologi revolusioner bernama “laser fonon” yang diyakini menjadi kunci utama untuk mengecilkan ukuran smartphone di masa mendatang tanpa mengorbankan bahkan justru meningkatkan performa kinerjanya.

‎Penemuan ini dimuat dalam jurnal bergengsi Nature pada 14 Januari lalu, dipimpin oleh Matt Eichenfield dari Universitas Colorado Boulder, bekerja sama dengan ilmuwan dari Universitas Arizona dan Sandia National Laboratories.

‎Mengapa Teknologi Ini Sangat Penting?

‎Pusat dari inovasi ini terletak pada manipulasi Surface Acoustic Waves (SAWs) atau gelombang akustik permukaan. Meskipun istilah ini terdengar asing bagi orang awam, SAWs adalah komponen “tulang punggung” bagi hampir seluruh teknologi nirkabel modern.

‎Matt Eichenfield menjelaskan bahwa teknologi SAWs saat ini sudah tertanam di berbagai perangkat vital, mulai dari ponsel pintar yang kita genggam setiap hari, pemancar GPS, sistem radar, hingga alat sederhana seperti pembuka pintu garasi otomatis. Tanpa teknologi ini, komunikasi nirkabel akan dipenuhi oleh gangguan sinyal yang parah.

‎Cara Kerja: Filter Suara dalam Ponsel Anda

‎Untuk memahami betapa revolusionernya penemuan baru ini, kita perlu memahami cara kerja smartphone saat ini. Di dalam ponsel, gelombang akustik permukaan berfungsi sebagai filter presisi.

‎Prosesnya cukup kompleks:

• Sinyal radio ditangkap oleh antena ponsel dari menara seluler.
• Sinyal tersebut diubah menjadi getaran mekanis (suara) yang sangat kecil.
• Dalam bentuk getaran inilah chip memisahkan sinyal data yang berguna dari kebisingan (noise) latar belakang.
• Setelah “dibersihkan”, getaran tersebut diubah kembali menjadi gelombang radio untuk diproses lebih lanjut.

‎Sistem konvensional yang ada saat ini memiliki keterbatasan. Mereka membutuhkan beberapa chip terpisah dan sumber daya eksternal untuk bekerja, serta “mentok” di frekuensi maksimal sekitar 4 gigahertz (GHz).

‎Inovasi Laser Fonon: Gempa Bumi Mikro pada Chip

‎Tim peneliti memperkenalkan pendekatan baru yang radikal. Alih-alih menggunakan sistem terpisah yang boros tempat, mereka menciptakan “laser fonon”. Berbeda dengan laser konvensional yang memancarkan cahaya (foton), perangkat ini memancarkan getaran suara (fonon) yang sangat terkontrol.

‎Alexander Wendt, salah satu peneliti utama, menganalogikan teknologi ini seperti menciptakan gelombang gempa bumi yang sangat presisi di atas permukaan sebuah chip berukuran mikro. Keunggulan utamanya adalah integrasi. Desain baru ini menggabungkan seluruh komponen yang dibutuhkan ke dalam satu chip tunggal dan dapat beroperasi hanya dengan daya baterai biasa, namun menghasilkan performa yang jauh melampaui teknologi yang ada.

‎Lonjakan Kecepatan dan Efisiensi Energi

‎Dampak dari integrasi ini sangat luar biasa. Dalam uji cobanya, tim peneliti berhasil menghasilkan gelombang akustik yang bergetar pada frekuensi 1 gigahertz (satu miliar getaran per detik).

‎Namun, potensi sebenarnya jauh lebih besar. Para ilmuwan yakin bahwa dengan desain yang sama, mereka bisa meningkatkan frekuensinya hingga puluhan bahkan ratusan gigahertz. Jika dibandingkan dengan batas teknologi saat ini yang hanya 4 gigahertz, ini adalah lompatan kinerja yang eksponensial.

‎Implikasinya bagi industri smartphone sangat jelas:

1. Ukuran Lebih Kecil: Karena semua komponen disatukan dalam satu chip, ruang di dalam ponsel bisa dihemat secara drastis.
2. Hemat Baterai: Efisiensi energi meningkat karena proses konversi sinyal menjadi lebih ringkas.
3. Koneksi Lebih Cepat: Kemampuan mencapai frekuensi tinggi memungkinkan transmisi data yang lebih ngebut.

‎Menuju Era “Radio dalam Satu Chip”

‎Saat ini, smartphone memiliki banyak chip yang harus bekerja keras mengubah gelombang radio menjadi gelombang suara dan sebaliknya secara berulang-ulang setiap kali kita mengirim pesan atau menelepon. Proses bolak-balik ini memakan tempat dan daya.

‎Eichenfield menyebut penemuan laser fonon ini sebagai “domino terakhir” yang perlu dijatuhkan. Dengan teknologi ini, para insinyur kini dapat mewujudkan impian untuk membuat seluruh komponen radio yang dibutuhkan perangkat komunikasi hanya dalam satu chip terintegrasi. Hal ini membuka jalan bagi generasi baru elektronik nirkabel yang lebih canggih, lebih mungil, dan jauh lebih bertenaga.

‎