IBM Ciptakan Sampul Majalah Terkecil di Dunia

Baru-baru ini IBM mengumumkan sebuah penemuan inovatif terbarunya, yakni sebuah sampul majalah dengan ukuran paling kecil di dunia. Begitu kecilnya sehingga untuk melihatnya Anda membutuhkan sebuah mikroskop sebagai alat bantu. Karya cipta yang dimaksudkan untuk menunjukkan potensi teknologi produksi nano-scale dan mendorong anak-anak muda untuk tertarik mendalami ilmu pengetahuan dan teknologi ini berhasil menyabet sertifikat dari Guinness Book of World Record sebagai sampul majalah terkecil di dunia. Sampul terkecil di dunia tersebut dipamerkan IBM di acara USA Science and Engineering Festival di Washington, DC yang menampilkan reproduksi dari cover National Geographics Kids edisi Maret 2014. Ukuran sampul tersebut jauh lebih kecil dibanding sebutir garam, yakni hanya seukuran 11 x 15 micrometer.

Publikasi ukuran super mungil ini tentunya bukan usaha IBM untuk masuk ke pasar mikroba atau dunia kecil lainnya, namun merupakan bagian dari riset IBM yang berkaitan dengan Hukum Moore yang selama ini sudah digunakan berdekade-dekade untuk menciptakan sebuah komponen elektronik mungil, misal dalam sebuah chip atau prosesor. Hingga sekarang, teknik standar yang digunakan adalah memanfaatkan sebuah sinar elektron untuk menciptakan sirkuit prototipe dalam sebuah teknik yang disebut litografi e-beam dimana meski berhasil, namun membutuhkan dana yang mahal, proses lambat dan peralatan yang sangat banyak.

Inovasi yang ingin didapatkan IBM dengan penelitiannya tentu saja ingin mendapatkan cara baru yang lebih murah, lebih cepat dan lebih sederhana peralatanannya. Cara baru tersebut juga harus bisa menciptakan prototipe komponen baru dengan cepat dan harus bisa bekerja dalam skala di bawah 30 nanometer. Sebagai bayangan untuk ukuran ini, 1 nanometer saja besarnya 80.000 kali lebih kecil dibanding diameter rambut manusia.

Dan solusi yang ditawarkan IBM ini disebut nanopatterning atau nanomiling. Dengan mengambil halaman dari sebuah peninggalan Mesir kuno yang menggunakan pahat hieroglifik di atas batu, para peneliti IBM memutuskan bahwa alih-alih mencetak sirkuit dengan sinar elektron, mereka memahatnya menggunakan ujung silikon mungil dan bisa dipanaskan dengan ujung yang sangat tajam berukuran 10.000 kali lebih kecil dibanding ujung sebuah pensil tajam. Di ujung tersebut, dipanaskan dengan suhu 1000 derajat celsius dan digerakkan di atas permukaan dari lembar polimer kecil dimana dia akan berlaku sebagai printer 3D yang ‘memahat’ materi dengan penguapan lokal. Cara ini juga membuatnya menjadi mesin yang lebih kompak yang bisa diletakkan di atas meja dan bisa mencetak benda dalam hitungan menit dimana dengan menggunakan sinar elektron akan memakan waktu berjam-jam untuk menyelesaikannya karena proses e-litografi yang kompleks serta langkah-langkah imaging yang dilakukan.

Menurut Dr. Armin Knoll, seorang fisikawan di Riset IBM, dengan teknik baru yang ditemukan timnya, mereka bisa mencapai resolusi yang sangat tinggi pada ukuran 10 nanometer dengan penghematan biaya dan kompleksitas yang sangat besar. Secara khusus dengan mengontrol sejumlah materi yang diuapkan, mereka juga bisa memproduksi pola relief 3D dengan akurasi yang takterpediksikan mendekati 1 nanometer dengan arah vertikal. “Sekarang terserah pada imajinasi para ilmuwan dan isinyur untuk menerapkan teknik ini dalam menghadapi tantangan di dunia nyata,” lanjutnya.

Dan dengan menciptakan sampul majalah terkecil di dunia tersebut, IBM ingin menunjukkan kemampuan dari pahatan nano baru tersebut dalam cara yang mungkin juga akan bisa menarik perhatian anak-anak muda. Setelah mengumpulkan polling dari anak-anak untuk memilih cover mana yang ingin dicetak, dimana mereka memilih cover bergambar panda dari majalah National Geographic Kids edisi Maret 2014 tersebut, IBM menggunakan peralatan untuk mencetak di selembar polimer yang berukuran 11 x 14 micrometer, atau 2000 kali lebih mungil dibanding sebutir garam.

Dikembangkan di IBM, teknologi pahat ini kini sudah tersedia di pasar dimana perusahaan asal Swiss, SwissLitho telah mendapatkan ijin untuk membuat peralatan nanopatterning dibawah brand NanoFrazor. Produk pertama saat ini sudah dimiliki Nanotool Microfab dari McGill University di Kanada dimana di sana alat tersebut digunakan untuk membuat peta Kanada berukuran nano, atau memiliki ukuran panjang 30 micrometer. Untuk aplikasinya sendiri di dunia nyata, IBM menemukan pemanfaatan yang lebih luas dalam bidang elektronik misalnya menciptakan tag keamanan berukuran nano untuk mata uang, paspor dan karya seni, juga aplikasi dalam komputasi kuantum dimana ini bisa digunakan  untuk memanipulasi radiasi elektromagnetik.