Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Manipulasi Waktu Cahaya dengan Nanomaterial Transparan Conducting Oxides

18 Mar 2025, 20.00 WIB

20 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Material oksida konduktif transparan dapat mengubah sifat optiknya dalam waktu yang sangat cepat.
Fenomena refaksi waktu memungkinkan manipulasi pulsa cahaya dengan cara yang belum pernah dilakukan sebelumnya.
Penelitian ini berpotensi membuka jalan bagi teknologi baru dalam bidang komunikasi dan pengalaman visual.

Peneliti dari Heriot-Watt University di Inggris, Purdue University, dan Bowden Research Center di AS telah berhasil memanipulasi waktu cahaya menggunakan bahan nanomaterial yang disebut transparent conducting oxides (TCOs). TCOs adalah bahan yang transparan dan dapat menghantarkan listrik, sehingga cocok untuk digunakan dalam panel surya dan layar sentuh. Mereka menciptakan TCO yang dapat mengubah sifat optiknya dalam waktu sangat cepat, hanya enam femtodetik (enam kuadriliun detik). Dengan cara ini, bagian yang berbeda dari pulsa cahaya dapat mengalami sifat material yang berbeda, yang disebut refraksi waktu. Ini memungkinkan pulsa cahaya untuk memiliki panjang gelombang atau frekuensi yang berbeda saat bergerak.

Dalam eksperimen mereka, peneliti menggunakan dua laser. Laser pertama digunakan untuk mengubah indeks bias TCO secara real-time, sementara laser kedua mengeluarkan pulsa cahaya yang dimanipulasi. Dengan pengaturan waktu yang tepat, pulsa cahaya dapat dibagi menjadi dua, masing-masing dengan setengah energi dari pulsa asli dan bergerak ke arah yang berbeda. Penelitian ini menunjukkan peningkatan transmisi hingga 300%, yang berarti bahan tersebut menjadi lebih transparan dengan kehilangan energi yang minimal. Temuan ini dapat membuka jalan bagi teknologi baru di berbagai bidang, termasuk komputasi kuantum dan pengalaman 3D yang lebih imersif.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/time-varying-material-light

Analisis Kami

"Penelitian ini mengindikasikan bahwa dengan material yang mampu mengubah sifat optik dalam skala waktu femtosekon, kita akan melihat revolusi besar dalam cara cahaya dikontrol untuk aplikasi teknologi lanjutan. Ini menandai era baru di bidang optik nonlinier yang akan memperluas batas kemungkinan dalam banyak bidang termasuk komputasi dan komunikasi."

Analisis Ahli

Dr. Marcello Ferrera

"Media yang berubah dalam waktu nyata ini adalah lompatan besar dalam material optik karena memungkinkan pengendalian cahaya dengan cara yang belum pernah tercapai, membuka jalan untuk inovasi luar biasa di banyak disiplin ilmu."

Prediksi Kami

Perkembangan ini akan mendorong kemajuan teknologi dalam komputasi kuantum, komunikasi optik, dan penciptaan pengalaman 3D imersif, serta mengurangi kebutuhan komputasi secara drastis.

Pertanyaan Terkait

Apa itu oksida konduktif transparan (TCO)?

Oksida konduktif transparan (TCO) adalah material yang memiliki transparansi optik dan konduktivitas listrik, cocok untuk aplikasi seperti panel surya dan layar sentuh.

Bagaimana cara kerja material TCO dalam memanipulasi cahaya?

Material TCO dapat mengubah sifat optiknya dengan sangat cepat, memungkinkan bagian dari pulsa cahaya mengalami sifat material yang berbeda dalam waktu yang sangat singkat.

Apa yang dimaksud dengan refaksi waktu?

Refaksi waktu adalah fenomena di mana kecepatan dan frekuensi pulsa cahaya terus berubah saat bergerak melalui material yang sifatnya berubah seiring waktu.

Apa dampak dari penelitian ini terhadap teknologi masa depan?

Penelitian ini dapat mempengaruhi berbagai bidang, termasuk komputasi kuantum, sistem komunikasi, dan pengalaman 3D yang imersif.

Siapa yang terlibat dalam penelitian ini?

Penelitian ini melibatkan Heriot-Watt University, Purdue University, dan Bowden Research Center, serta Dr. Marcello Ferrera sebagai salah satu penulis.