Mega2d: Terobosan Inovatif Dalam Manipulasi Material 2d Untuk Teknologi Masa Depan

Penemuan MEGA2D, sebuah perangkat revolusioner dalam pengetahuan material, memungkinkan intelektual untuk memutar dan memanipulasi lapisan material 2D dengan presisi tinggi.(Universitas Columbia)

SEBUAH penelitian inovatif baru-baru ini membawa terobosan besar dalam sebuah pengetahuan material. Alat nan disebut MEGA2D ini, memungkinkan ilmuwan memutar dan memanipulasi lapisan material 2D nan sangat tipis dengan presisi tinggi. 

Temuan tersebut membantu dalam pengembangan teknologi elektronik, optik, hingga komputasi kuantum.

Melansir dari Scitech Daily, sebuah makalah terbaru di Nature menjelaskan kelebihan perangkat mini ini. Alat ini dapat menggantikan metode tradisional nan memerlukan pembuatan perangkat terpisah untuk setiap percobaan. Dengan adanya penemuan ini, proses penelitian menjadi jauh lebih efisien. Selain itu, eksplorasi materi material menjadi jadi lebih mudah.

Awal Mula Penemuan Twistronik 

Enam tahun lalu, sebuah penemuan besar merevolusi fisika material terkondensasi. Para intelektual menemukan dengan memutar lapisan graphene pada perspektif tertentu, sifat-sifat listrik material tersebut dapat diubah. Dari situlah ditemukan istilah untuk bagian baru berjulukan “twistronik.”

Dalam penelitian nan dipublikasikan pada 2018, Yuan Cao, nan saat itu merupakan mahasiswa pascasarjana di Massachusetts Institute of Technology (MIT) kudu mengemban tugas sebagai salah satu penulis utama. 

Cao berbareng timnya menemukan langkah mengendalikan sifat listrik material melalui perspektif pelintiran. Namun, produksi perangkat twistronik saat itu sangat susah sehingga menyantap waktu.

Meski demikian, berasas penelitian tersebut, Cao, nan sekarang menjadi guru besar di University of California Berkeley, melalui kerja samanya dengan fisikawan Harvard Amir Yacoby, Eric Mazur, dan rekan lainnya. Mereka menciptakan MEGA2D, sebuah platform aktuasi berbasis sistem mikro elektro mekanis (MEMS). Dengan perangkat ini, para intelektual dapat dengan mudah memutar dua lapisan material sesuai kebutuhan, mengeliminasi tantangan pembuatan perangkat unik satu per satu.

“Dengan MEGA2D, pelintiran material 2D sekarang semudah mengendalikan kepadatan elektron,” ujar Yacoby, guru besar fisika di Harvard seperti dikutip dari Scitech daily. 

“Hal ini membuka kemungkinan tak terbatas untuk penemuan baru dalam material berdimensi rendah,” tambahnya.

Penelitian ini juga melibatkan nanosains dan optik. Haoning Tang, peneliti pascadoktoral di Harvard, mengungkapkan pengembangan MEGA2D memerlukan waktu nyaris setahun.

“Banyak percobaan kami kandas sebelum akhirnya menemukan solusi,” katanya. 

Semua pembuatan nano dilakukan di Pusat Sistem Nanoskala Harvard dengan support teknis staf ahli.

Lebih lanjut, laboratorium Yacoby dan Mazur mendemonstrasikan kegunaan MEGA2D dengan mempelajari dua lapisan boron nitrida heksagonal, dan material kerabat graphene. 

Mereka menemukan kuasipartikel dengan sifat topologi. Sistem ini juga memungkinkan twistronik boron nitrida menghasilkan sumber cahaya. Nantinya sumber sinar ini dapat digunakan dalam komunikasi optik.

“Kami berambisi teknologi ini diadopsi oleh banyak peneliti lain untuk membuka lebih banyak misteri material 2D,” kata Cao.

Perjalanan Pengembangan MEGA2D 

Pengembangan MEGA2D merupakan proses panjang nan melibatkan banyak percobaan di laboratorium. Salah satu tantangan utama adalah menemukan langkah nan tepat untuk mengontrol antarmuka material 2D secara langsung. 

Haoning Tang menjelaskan proses ini melibatkan kreasi ulang MEMS berkali-kali. Setelah berbulan-bulan eksperimen, tim akhirnya sukses menciptakan sistem nan andal.

Eric Mazur, Profesor Fisika dan Fisika Terapan di Harvard, menambahkan nano fabrikasi pada perangkat ini mengkolaborasikan teknologi MEMS dengan struktur material dua lapis. Melalui kolabirasi tersebut perangkat nan dibuat menjadi terbaharukan.

“Kemampuan untuk menyetel respons nonlinier dari perangkat ini membuka pintu untuk perangkat optik dan fotonik nan betul-betul baru,” jelas Mazur.

Para peneliti optimis bahwa perangkat ini dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan dasar dalam bagian fisika material, sekaligus memberikan fasisilas dalam perihal penemuan teknologi. (Scitech Daily/The University of Chicago News/Science Direct/sumber lainnya/Z-3)