Quantum Dots dan Sumber cahaya baru!

Suatu saat, sumber cahaya utama didapatkan bukan lagi dari bohlam atau lampu tabung. Bisa jadi meja, dinding, atau bahkan garpu menghasilkan cahaya untuk menerangi ruangan.

Penemuan sumber cahaya dari titik-titik kuantum (quantum dots) yang diumumkan minggu ini telah meningkatkan daya tawar light emitting diode (LED). Dengan temuan ini, harga LED dapat diturunkan sebab memberikan umur yang lebih lama daripada sumber cahaya konvensional menggunakan bohlam. Terobosan ini mendukung tren penggunaan LED yang pada akhirnya akan menggeser fungsi bohlam.

Sampai sekarang LED sudah banyak digunakan pada papan penunjuk lalu lintas, indikator di berbagai produk elektronika, dan aksesoris di gedung pertokoan dan pusat keramaian. LED dikenal fleksibel dan membutuhkan energi yang lebih kecil daripada sumber cahaya dari lampu pijar atau lampu tabung.

Titik-titik kuantum

Michael Bower, seorang mahasiswa di Vanderbilt University, AS secara tidak sengaja menemukan sumber cahaya alternatif tersebut saat sedang mencoba membuat titik-titik kuantum, kristal yang berukuran beberapa nanometer dan lebih kecil daripada satu perseribu lebar rambut manusia.

Titik-titik kuantum terdiri atas 100 hingga 1000 elektron. Mereka adalah pengumpul energi yang baik. Semakin kecil ukurannya, semakin baik kualitasnya. Setiap titik yang dihasilkan oleh Bower relatif kecil karena hanya terdiri atas 33 atau 34 pasang atom.

Ketika Anda menyinari titik-titik kuantum atau memberikan energi listrik padanya, mereka akan bereaksi dengan menghasilkan cahaya, normalnya terang dan bergetar. Tapi, ketika Bower menembakkan laser pada kumpulan titik-titik tersebut, terjadi sesuatu di luar dugaan.

"Saya terkejut ketika cahaya putih menyelimuti meja," kata Bower. "Titik kuantum diduga akan menghasilkan warna biru tapi sebaliknya justru memancarkan cahaya berwarna putih," lanjutnya.

Kemudian Bower dan mahasiswa lainnya berpikir untuk menggerakkan titik-titik tersebut ke dalam polyurethane dan melapiskan campuran tersebut ke permukaan LED berwarna biru. Bentuknya memang tidak rata tapi menghasilkan cahaya berwarna putih mirip bohlam.

Penghasil cahaya ini tidak mengeluarkan panas. Cahayanya yang berwarna putih kekuningan dua kali lebih terang dan 50 kali lebih tahan lama daripada bohlam 60 watt. Hasil penelitian ini dipublikasikan secara online dalam Journal of the American Chemical Society edisi 18 Oktober.

Lebih baik daripada bohlam

Hingga akhir dekade lalu, LED hanya dapat digunakan untuk menghasilkan cahaya berwarna hijau, biru, merah, dan kuning sehingga penggunaannya terbatas. Kemudian dikembangkan LED warna biru yang kemudian diubah untuk menghasilkan cahaya berwarna putih.

LED dapat dipakai hingga 50 ribu jam. Departemen Energi AS memperkirakan bahwa penggunaan LED dapat menurunkan konsumsi energi untuk penerangan sebanyak 29 persen pada 2025. LED tidak menghasilkan panas sehingga menghasilkan energi yang efisien. Selain itu, LED lebih tahan dari kerusakan atau pecah.

Para ilmuwan berharap LED dapat menggantikan lampu pijar dan lampu tabung. Jika proses baru ini dapat dikembangkan menjadi produk komersial, sumber cahaya tidak hanya berasal dari sebuah bola lampu. Campuran titik kuantum dapat dipakai untuk melapisi segala sesuatu dan menyerap energi listrik untuk diubah menjadi cahaya berwarna-warni termasuk putih.