Ilmuwan Membuat Radio Penerima Terkecil Seukuran Dua Atom

Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini melintas, dan merambat melalui udara, dan bisa juga merambat melalui ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium perantara (seperti molekul udara)[1].

Sistem Radio membutuhkan pemancar untuk memodulasi (perubahan) beberapa sifat gelombang elektromagnetik, misalnya dengan menggunakan modulasi amplitudo (AM) maupun modulasi frekuensi (FM). Sedangkan pada radio penerima menggunakan sebuah antena untuk menerima frekuensi yang termodulasi melalui radio pemancar dan mengubahnya menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh konsumen. Radio penerima akan menerima beberapa data seperti suara, gambar, data digital, nilai-nilai pengukuran data dari sensor terhadap lingkungan yang dipantau, posisi navigasi, dll. Frekuensi yang bekerja pada radio komunikasi terdapat nilai rentang frekuensi (pita frekuensi) yang dipakai yaitu berkisar pada 2 kHz sampai 300 GHz[2].

Gambar 1. Proses pengiriman sinyal suara pada Radio dari penyiar hingga bisa didengar penerima siaran[2]

Radio penerima saat ini, ukurannya cukup besar dan juga ada yang berukuran kecil, hingga yang telah terintegrasi dengan ponsel Handphone. Namun, berbeda dengan Radio penerima yang diteliti oleh Linbo Shau et al dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences pada 2016 lalu, yang diterbitkan di PHYSICAL REVIEW APPLIED, berjudul “Diamond Radio Receiver: Nitrogen-Vacancy Centers as Fluorescent Transducers of Microwave Signals“. Pada makalah yang mereka tulis menyatakan bahwa, telah dibuat radio penerima terkecil di dunia yang dirakit pada skala atom menggunakan berlian berwarna merah muda. Radio tersebut selain seukuran dua atom juga tahan terhadap kondisi lingkungan yang kurang ramah seperti pada suhu yang sangat panas hingga 350 derajat celcius[5][6], dan bersifat biokompatibel (bisa bekerja dimana saja misalnya ditempatkan pada probe di Venus bahkan pada alat pacu jantung manusia).

Gambar 2. Pusat nitrogen-vacancy (NV) untuk menciptakan sebuah atom nitrogen dengan lubang (ruang kosong) disebelahnya[3][4]

Radio yang dibuat oleh ilmuwan tersebut dengan menggunakan berlian yang mengalami cacat titik pada kisinya yang disebut sebagai center nitrogen-vacancy (NV). Cacat titik pada atom berlian tersebut terjadi karena para ilmuwan menggantikan salah satu atom karbon dengan atom nitrogen dan sekaligus membentuk kekosongan atom pada sisi atom yang telah digantikan tersebut[5]. Kekosongan disekitar atom karbon yang tergantikan oleh atom nitrogen inilah yang disebut sebagai center nitrogen-vacancy (NV) atau disekitar pusat atom nitrogen tersebut ada celah atom yang kosong seperti yang terlihat pada gambar 2 di atas. Kemudian atom nitrogen dan celah kosong di dekatnya akan digunakan untuk mendeteksi medan magnet lemah dan juga bersifat photoluminescent, artinya dapat mengubah informasi menjadi cahaya sehingga dapat digunakan untuk komputasi kuantum, photonika, dan penginderaan (sensing).

Page: 1 2

Maya Rahma Zahara :Seorang wanita biasa yang sedang menempuh pendidikan Pascasarjana di Fisika ITB.