GayaTekno.id – Pada tahun 2023, dunia sains merayakan pencapaian besar dalam bidang kimia dengan dianugerahkannya Hadiah Nobel kepada para ilmuwan yang berhasil menemukan dan menyintesis quantum dot, partikel semikonduktor berskala nano yang mampu memancarkan cahaya dengan warna berbeda tergantung pada ukurannya.
Penghargaan ini tak hanya mengakui terobosan fundamental dalam kimia material, tetapi juga menegaskan besarnya dampak teknologi ini dalam berbagai industri, mulai dari layar elektronik, medis, hingga komunikasi kuantum dan sel surya.
Apa Itu Quantum Dot?
Quantum dot adalah kristal semikonduktor berukuran nanometer, sekitar seperseribu dari ketebalan rambut manusia.
Keistimewaan partikel ini terletak pada kemampuannya dalam mengubah panjang gelombang cahaya, yang membuatnya mampu memancarkan warna merah, hijau, atau biru dengan sangat presisi.
Sifat optik ini dimungkinkan oleh efek quantum confinement, yaitu kondisi di mana pergerakan elektron dibatasi karena ukuran partikel yang sangat kecil.
Menurut Prof. Taeghwan Hyeon dari Seoul National University, memahami quantum dot dimulai dari konsep dasar band gap, yaitu perbedaan energi antara pita valensi dan pita konduksi dalam semikonduktor.
Ketika elektron melompat dari satu pita ke pita lain dan kembali lagi, energi dilepaskan dalam bentuk cahaya. Ukuran quantum dot menentukan besarnya band gap ini.
Makin kecil partikel, makin besar energi yang dilepaskan, dan makin pendek panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, bergeser dari merah ke biru.
Penerapan Quantum Dot: Revolusi Industri Layar
Salah satu aplikasi paling nyata dari quantum dot adalah di industri layar, khususnya dalam teknologi QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode).
Samsung Electronsat, pemimpin global di industri TV, menjadi pelopor dalam pemanfaatan teknologi ini. Mereka memproduksi lapisan film quantum dot yang menjadi inti dari layar QLED modern, menghadirkan warna yang lebih cerah, jernih, dan realistis dibandingkan layar konvensional.
Prof. Doh Chang Lee dari KAIST menekankan bahwa semakin sempit spektrum emisi quantum dot, semakin tinggi akurasi reproduksi warna.
Bandwidth yang sempit dan kekuatan fluoresensinya menjadikan quantum dot sangat ideal untuk aplikasi layar.
Di sisi lain, Sanghyun Sohn, kepala Advanced Display Lab di Samsung, menjelaskan bahwa tantangan terbesar dalam produksi massal film quantum dot terletak pada penyebaran partikel secara merata dan perlindungan terhadap kelembapan.
Samsung menjawab tantangan ini dengan mengembangkan material polimer eksklusif dan barrier film yang melindungi quantum dot dari degradasi lingkungan.
Hasilnya adalah layar yang bukan hanya cemerlang, tetapi juga tahan lama dan efisien secara energi.
Kualitas Sejati TV Quantum Dot
Meski banyak TV mengklaim menggunakan teknologi quantum dot, tidak semuanya benar-benar mengandalkan efek quantum confinement dalam memproduksi warna.
TV quantum dot sejati, menurut Prof. Hyeon, adalah TV yang menggunakan quantum dot sebagai pengubah cahaya utama, bukan sekadar elemen tambahan.
Samsung QLED, misalnya, menggunakan lebih dari 3.000 parts per million (ppm) quantum dot untuk menghasilkan 100% warna merah dan hijau dari partikel nano tersebut.
Sejak peluncuran TV quantum dot bebas kadmium pertama di dunia pada 2015, Samsung terus memperkuat kepemimpinannya dengan inovasi berkelanjutan dalam teknologi layar yang ramah lingkungan dan berkinerja tinggi.
Dari Nobel ke Ruang Tamu
Hadiah Nobel Kimia 2023 membuka mata dunia terhadap potensi quantum dot yang luar biasa.
Dari laboratorium ilmuwan hingga ruang tamu konsumen, teknologi ini telah menjembatani sains murni dan aplikasi nyata.
Ke depan, selain pada layar dan perangkat elektronik, quantum dot diperkirakan akan memainkan peran penting dalam panel surya generasi dala, pengobatan presisi, dan bahkan komputasi kuantum.
Samsung, dengan pengalaman lebih dari dua dekade dalam riset dan pengembangan quantum dot, tidak hanya memproduksi TV berkualitas tinggi, tetapi juga berkontribusi pada kemajuan teknologi global.
“Legitimasi TV quantum dot terletak pada sejauh mana teknologi ini benar-benar mengubah cahaya dan Samsung melakukannya dengan tepat,” tutup Sohn.
Dengan demikian, Quantum dot bukan lagi sekadar topik akademik, melainkan fondasi masa depan teknologi visual yang sudah hadir hari ini.