Albert Fert & Peter Andreas Gruenberg : Lagi, Lompatan Besar Nanoteknologi

Lagi, Lompatan Besar Nanoteknologi
Oleh : Brigita Isworo Laksmi

Dunia teknologi informasi modern kembali mengalami lompatan besar dengan bakal lahirnya hard disk yang semakin mungil. Mereka yang berjasa adalah Albert Fert (69) asal Perancis dan Peter Andreas Gruenberg (68) asal Jerman. Keduanya terpilih menerima Hadiah Nobel untuk Bidang Fisika atas temuan mereka, giant magnetoresistance atau GMR.

Dalam pengumuman pemenang Hadiah Nobel Bidang Fisika, pihak Royal Swedish Academy of Sciences, Selasa (9/10) di Stockholm, Swedia, menyebutkan, penemuan itu adalah "satu dari aplikasi riil nanoteknologi yang pertama yang menjanjikan". Ilmu pengetahuan telah berhasil menyajikan materi dari tingkat ukuran molekuler.

Berawal dari kerja secara independen satu sama lain, tahun 1988 mereka menemukan bahwa perubahan kecil magnet pada sistem GMR (tahanan magnet raksasa) telah mengakibatkan perbedaan luar biasa besar pada besar tahanan listrik.

Pembaca yang sensitif

Hasil temuan Fert dan Gruenberg, GMR, merupakan alat pembaca data yang sensitif. Perbedaan besar pada tahanan listrik ini pada gilirannya mengakibatkan perubahan aliran listrik pada readout head—yang memindai cakram keras (hard disk) untuk membaca angka- angka satu dan nol—tempat data disimpan.

Rentetan perubahan tersebut berakibat meningkatkan sensitivitas readout head hingga mampu membaca data magnetik yang kecil dan lemah. Artinya, semakin banyak informasi yang dapat dimuat dalam sebuah cakram keras. Readout head pertama yang diproduksi berbasiskan temuan Fert-Gruenberg diproduksi tahun 1997.

Artinya, ukuran penyimpan data komputer berupa cakram keras dan peralatan elektronik lainnya, seperti iPod, MP3, dan yang lainnya, pun akan semakin mungil.

"Industri MP3 dan iPod tidak akan hidup tanpa penemuan ini," ujar anggota Royal Swedish Academy of Sciences, Borje Johansson, kepada Kantor Berita AP. "Kalian tidak akan memiliki iPod tanpa efek ini," ujarnya.

"Aplikasi fenomena ini telah merevolusi teknik untuk menyelamatkan data dari hard disk. Penemuan ini juga punya peran besar pada beragam sensor magnetik, seperti untuk pengembangan generasi baru elektronik," demikian tertulis pada pengumuman pemenang.

Matin Durrani, editor Physics World—jurnal terbitan Britain’s Institute of Physics—berkomentar, "Saya sungguh gembira bahwa penghargaan ini akhirnya jatuh pada sebuah penemuan yang praktis, berbasis, dan berakar pada riset yang relevan untuk industri."

Penerima Hadiah Nobel Bidang Fisika tahun lalu adalah ilmuwan ruang angkasa AS, John Mather dan George Smoot, dengan penemuan teori tentang asal-muasal alam semesta—yang mendukung Teori Big Bang.

Telah diprediksi

Fert dan Gruenberg sejak awal penemuan GMR sudah memprediksi bahwa temuan itu bakal membawa dampak luar biasa di dunia industri elektronik. Dalam publikasi pertama temuannya, Fert juga menyatakan, temuan itu akan melahirkan sebuah aplikasi penting. Namun, Gruenberg bahkan melangkah lebih jauh.

Dia mengajukan pendaftaran paten karena dialah yang pertama kali menulis publikasi ilmiah atas temuan tersebut.

"Perkembangan komputer pada tahun-tahun lalu menunjukkan bahwa (temuan) ini adalah kontribusi yang penting," ungkap Gruenberg pada jaringan televisi Swedia, TV4, setelah menerima kabar kemenangannya bersama Fert.

Kepada radio Swedia, Gruenberg mengatakan, "Sungguh luar biasa, sungguh menyenangkan." Sementara Fert dalam wawancara melalui telepon dengan komisi pemberi penghargaan mengatakan, "Ini amat mengejutkan bagi saya, tetapi saya tahu bahwa ini mungkin terjadi. Saya tahu, saya adalah salah satu dari beberapa calon."

Fert mengungkapkan, "Saya bahagia untuk diri saya sendiri, untuk keluarga saya, dan untuk kolega saya yang saya kagumi dan hargai sepenuhnya."

Dia dan Gruenberg berbagi hadiah senilai 10 juta kron Swedia—sekitar Rp 13,5 miliar. Dia menyebutkan, Gruenberg adalah "orang yang saya kagumi dan hubungan persahabatan kami selalu baik". Pada Januari 2007 keduanya menerima penghargaan Japan Prize untuk temuan tersebut.

Planet dan cuaca

Calon-calon lain penerima Hadiah Nobel untuk Bidang Fisik tidak kalah spektakuler. Sebagian di antaranya bahkan berbicara tentang orbit bintang yang berada di luar Sistem Matahari, seperti yang selama ini telah dieksplorasi.

Temuan tersebut adalah hasil kerja keras ilmuwan kelahiran Polandia, Alexander Wolszczan, Dale Frail dari Kanada, serta Michel Mayor dan Didier Queloz dari Swiss yang menemukan dan mendokumentasikan planet-planet yang berada di orbit di luar Sistem Matahari—yang selama ini menjadi satu-satunya bagian alam semesta yang dikenal manusia sejak zaman pemikir Ptolemeus hingga Copernicus.

Temuan lain yang juga menjadi calon cukup kuat adalah temuan Edward N Lorenz, seorang profesor di bidang meteorologi dari Massachusetts Institute of Technology yang menemukan efek kupu-kupu terkait penelitiannya akan pola cuaca pada tahun 1960-an dan 1970-an. Menurut situs the American Physical Society News, temuan tersebut "merupakan penemuan tak terduga yang membuka pada teori modern tentang wilayah khaos. Ini telah mengubah cara pandang kita pada sistem nonlinear cuaca".

Penelitian Lorenz memberikan pemahaman lebih baik akan perilaku khaotik dari sistem model cuaca matematis. Pada tahun 1991 dia mendapatkan penghargaan Kyoto Prize untuk hasil penelitiannya tersebut.

Temuannya kini diterapkan untuk meramal cuaca, yaitu dengan membuat ramalan cuaca lebih dari satu dengan mengubah sedikit asumsi yang didasarkan pada cuaca "sekarang" dan bisa dilihat seberapa dia akan mengalami diversifikasi hasil ramalan....

Ramalan cuaca memang mengandung ketidakpastian tinggi, sama seperti meramal peraih Nobel untuk Bidang Fisika.

***

BIODATA Gruenberg Andreas Peter

- Lahir Mei 1939 di Pilsen, sekarang Republik Ceko. Dia belajar fisika di Darmstadt University of Technology dan mendapat gelar doktor pada 1969.

- Sejak 1972 dia menjadi peneliti di Institute of Solid State Research at Research Centre Juelich di Jerman. Tahun 2004 Gruenberg pensiun setelah 32 tahun menjadi peneliti. Meski demikian, dia terus bekerja.

- Akhir 1980-an Gruenberg menemukan bahwa tahanan listrik dari lapisan tipis magnet dapat berubah drastis pada medan magnet eksternal.

- Fert dan Gruenberg memenangi hadiah 2007 Japan Prize untuk penemuan GMR dan kontribusinya pada pengembangan elektronik putar ("spin electronics").

Biodata Albert Fert

- Lahir Maret 1938 di Carcassonne, Perancis

- Lulus sarjana dari Ecole Normale Superieure di Paris dan meraih gelar doktor pada Ilmu Fisika

- 1970-1995: memimpin tim riset di Solid State Physics Laboratory (Laboratorie de Physique des Solides) di Faculty of Sciences di Orsay. Tahun 1995 menjadi salah satu pendiri CNRS/Thales Joint Physics unit.

- Risetnya soal ilmu dasar nano dan terutama penemuan "giant magnetoresistance" (GMR) berdampak besar pada teknologi informasi dan komunikasi.

- Sejak 1997 semua pembaca "hard disk drive" telah menggunakan GMR dari "magnetic multilayers" untuk membaca informasi yang terekam pada cakram magnetik. Kemajuan ini memungkinkan untuk melipatgandakan informasi yang tersimpan dalam satu cakram menjadi ratusan kali lipat besarnya.

Sumber : Kompas, Rabu, 10 Oktober 2007