MIT Pamerkan Terobosan Nanoteknologi: Sel Surya Ultra-Tipis hingga Komputasi Kuantum

Pada 9 Oktober, Massachusetts Institute of Technology (MIT) kembali menggelar perayaan tahunan bertajuk "10-9"—merujuk pada skala nanometer (sepersejuta meter). Acara ini menjadi panggung bagi para peneliti untuk memamerkan dua terobosan nanoteknologi yang berpotensi mengubah lanskap energi dan komputasi: sel surya ultra-tipis berbasis perovskite dan pengembangan qubit untuk komputer kuantum.

Terobosan pertama datang dari Karen Yang, mahasiswa doktoral di Departemen Teknik Elektro dan Ilmu Komputer MIT. Ia menjelaskan bahwa sel surya generasi baru ini memanfaatkan lapisan perovskite sebagai bahan aktif yang mampu menyerap cahaya lebih efisien. "Kami pada dasarnya membangun jalur bagi elektron untuk meluncur," ujarnya dalam video yang dipublikasikan di YouTube. Pendekatan ini memungkinkan sel surya dibuat jauh lebih ringan dan tipis dibandingkan panel silikon konvensional yang ukurannya tidak banyak berubah sejak era 1960-an.

Menurut Yang, kemajuan di tingkat nano—khususnya yang dikembangkan di fasilitas MIT.nano—memungkinkan perekayasaan antarmuka material secara presisi. Hasilnya, sel surya dapat diproduksi dengan bahan jauh lebih sedikit, sehingga menekan biaya dan mempercepat adopsi energi terbarukan. "Ini adalah terobosan yang mengubah permainan," tegasnya, seraya menambahkan bahwa teknologi ini membuka jalan bagi pemanfaatan energi bersih secara lebih praktis.

Sementara itu, Patrick Strohbeen, peneliti di tim kuantum MIT, memaparkan upaya pengembangan qubit—unit dasar penyimpanan informasi dalam komputer kuantum. Timnya memanfaatkan sistem MBE yang mampu menumbuhkan lapisan logam dengan ketelitian satu lapisan atom per detik. "Kami memiliki kendali luar biasa atas antarmuka dan struktur lapisan," kata Strohbeen. Fasilitas clean room MIT.nano yang berstandar dunia memungkinkan eksperimen material science ini ditransformasi menjadi perangkat nyata.

"Kami dapat menerapkan penemuan material science ini ke perangkat sesungguhnya, membuka jalan bagi komputer kuantum yang lebih kuat." — Patrick Strohbeen, peneliti MIT

Selain dua proyek tersebut, MIT juga tengah menyiapkan mesin pendingin dilusi kuantum yang mampu mencapai suhu 10–20 millikelvin, atau sekitar -273,14°C. Suhu ekstrem ini diperlukan untuk menjaga stabilitas qubit, yang sangat sensitif terhadap gangguan termal. Meski tidak ramah bagi kehidupan manusia, teknologi ini menjadi kunci bagi lompatan kapasitas komputasi di masa depan.

Perayaan 10-9 juga dimeriahkan dengan pameran seni bertajuk "Amphibian Drift" yang akan dibuka pada Jumat (13/10) di STUDIO.nano. Proyek kolaborasi antara Profesor Markus Buehler, Gediminas Urbonas, dan Nomeda Urbonas ini disebut sebagai contoh bagaimana eksplorasi ilmiah dan ekspresi artistik dapat saling menyuburkan.

Konteks Indonesia

Bagi Indonesia, perkembangan nanoteknologi ini bukan sekadar kabar dari laboratorium asing. Negara ini tengah mendorong transisi energi dengan target bauran energi terbarukan 23% pada 2025. Sel surya ultra-tipis dapat menjadi solusi untuk daerah terpencil yang sulit dijangkau jaringan listrik konvensional. Selain itu, riset material maju untuk komputasi kuantum juga sejalan dengan upaya pengembangan sumber daya manusia di bidang sains dan teknologi. Namun, tanpa investasi memadai dalam riset dan kolaborasi internasional, Indonesia berisiko hanya menjadi penonton dalam perlombaan nanoteknologi global.

Ke depan, pertanyaannya adalah seberapa cepat teknologi ini keluar dari laboratorium dan masuk ke pasar. MIT dan mitra industri perlu membuktikan bahwa sel surya perovskite dapat diproduksi massal dengan daya tahan jangka panjang, sementara qubit masih menghadapi tantangan skalabilitas. Jika berhasil, bukan tidak mungkin dalam satu dekade kita akan melihat panel surya transparan di gedung-gedung dan komputer kuantum yang memecahkan masalah kompleks—sesuatu yang saat ini masih terdengar seperti fiksi ilmiah.