Industri masih membutuhkan fisikawan(yohannes surya)
Rabu, 20 April 2011
Industri memang tidak bisa dipisahkan dari Fisika. Hampir setiap kali fisikawan menemukan material baru selalu disusul dengan timbulnya industri baru. Misalnya penemuan liquid crystal, material yang mempunyai sifat liquid (cair) dan kristal. Sifat optik liquid crystal yang
mampu merubah diri menjadi lebih gelap atau lebih terang dibawah medan
listrik tertentu telah menumbuhkan industri senilai lebih dari $ 10
billion (miliar dollar Amerika) berupa produk layar komputer lap-top, televisi hemat energi, jam, disk optik yang dapat ditulis/dihapus, dan smart window (jendela yang berubah warna karena perubahan suhu).
Penemuan polimer, material yang susunan molekulnya panjang, telah dimanfaatkan NIKE untuk membuat industri yang besar dengan menciptakan sepatu yang lentur dan tahan lama. Polimer juga telah dikembangkan untuk menjadi material yang lebih kuat dari baja tetapi lebih ringan dari alumunium. Polimer jenis ini dipakai sebagai kerangka
mobil dalam industri otomotif. Polimer jenis lain dipakai untuk
membuat engsel buatan, kulit buatan, tulang buatan, katup jantung
buatan dan lebih dari 5000 alat kedokteran serta berbagai produk yang menggunakan biomaterial. Polimer ini telah membuat industri kedokteran berkembang pesat sekali.
Penemuan material komposit (campuran grafit-epoksi) yang ringan, tidak mudah rusak dan anti air seperti serat kaca telah mendorong perkembangan industri alat musik (gitar, biola dsb) dan alat
olah raga. Juga penemuan komposit teflon telah menumbuhkan industri
yang produknya berupa alat rumah tangga (alat masak) dan berbagai
pakaian tahan panas.
Selanjutnya penelitian thin film telah mampu membuat rumah lebih hangat dimusim dingin dengan memantulkan panas kembali kedalam rumah. Thin film juga menjadi dasar dari pembuatan jendela “pintar” yang tahu kapan harus menyerap panas dan kapan harus memantulkannya. Penelitian di bidang thin film telah membantu pertumbuhan industri penyemprotan/pelapisan.
Disamping penemuan material baru, berbagai riset fisika lainnya juga telah mendorong tumbuhnya berbagai industri misalnya: riset semikonduktor, integrated circuit (IC), global positioning system (GPS), material magnetik, laser dan energi lingkungan.
Penemuan semikonduktor tahun 1947 yang dilanjutkan dengan pengembangan IC dimana ribuan komponen elektronik seperti dioda dan transistor dipaketkan dalam suatu tempat yang kecil sekali, telah merubah pola hidup manusia. IC yang kecil itu kini dapat ditemukan dalam pesawat telefon, radio, TV digital, kulkas, mesin ATM , microwave dan mobil. Penelitian IC dan elektronika mikro membuat komputer lebih kecil, lebih cepat dan lebih murah. Kalau dulu harga komputer jutaan dollar kini hanya jutaan rupiah. Dengan adanya IC, komputer yang tadinya beratnya puluhan ton kini menjadi sangat ringan hanya beberapa kilogram. Tahun 1950 hanya ada 10 komputer, sekarang karena lebih murah dan lebih kecil, komputer sangat banyak jumlahnya. Hampir
di setiap tempat kita temukan komputer. Industri komputer telah
menciptakan lebih dari 2,6 juta lapangan pekerjaan dan bernilai lebih
dari $ 400 billion (6,5 % dari GDP amerika serikat). Di dalam industri otomotif, IC dibuat agar pemakaian bahan bakar lebih irit, untuk mengontrol alat penyelamat waktu tabrakan (air bag) dan pemakaian GPS (global position system).
Global Position System (GPS) merupakan suatu sistem pendeteksian benda. Dengan GPS seorang
pilot pesawat pengintai bisa mengetahui secara tepat dimana lokasi
pesawat musuh, seorang tentara bisa bergerak walaupun situasi gelap,
seorang pengemudi dapat menemukan lokasi tempat yang ditunjukkan peta dengan tepat, seorang pemancing bisa tahu dimana lokasi mata kailnya ketika dilemparkan ke laut dan seorang
pemain golf bisa tahu dimana posisi bola golf. Dengan pemakaian yang
begitu luas GPS telah menjadi suatu industri yang besar dan menjanjikan.
Industri GPS telah memperkerjakan lebih dari 2,3 juta di Amerika serta
menghasilkan uang yang besarnya sekitar 4-5 % GDP Amerika.
Tahun
1954 Charles Townes hanya mengeluarkan uang $ 30.000 untuk
mengembangkan maser yang menjadi pendahulu laser. Laser bersama dengan
material magnetik telah menghidupkan berbagai industri yang berhubungan
dengan penyimpanan data seperti CD (compact disc) dan video. Laser
juga telah membangkitkan industri dalam rumah sakit (alat-alat operasi
kanker, operasi katarak dsb), industri telekomunikasi (serat optik),
industri pertahanan, dan berbagai industri yang memakai scanner (misalnya scanner di mal-mal atau di pintu masuk suatu tempat rahasia).
Dalam bidang energi dan lingkungan riset fisika telah memanfaatkan energi matahari dan energi angin. Pemakaian sel surya (solar cell) telah tumbuh lebih dari 15% pertahun sedangkan biaya pembuatannya berkurang lebih dari 90%. Efisiensi dari fotovoltaik sel juga naik lebih dari 500% sejak tahun 1978. Industri
sel surya sudah berkembang dengan baik dan prospek ke depannya sangat
menjanjikan. Untuk energi angin penemuan motor yang lebih efisien dan
material yang lebih ringan untuk turbin telah mengurangi biaya lebih
dari 90% sejak tahun 1981, membuat pemanfaatan energi angin sangat
menjanjikan serta membuatnya kompetitif dengan
batu bara. Pasar dari energi angin lebih dari $ 2,4 billion dan dapat
menciptakan ribuan pekerjaan.
Industri lain seperti industri kedokteran, banyak dipacu oleh penelitian fisika. MRI (Magnetic Resonance Imaging), PET (Positron Emission Tomography), CAT (Computer Axial Tomography) dan ultra sound telah berkembang menjadi industri yang menarik. MRI bekerja berdasarkan kelakuan atom-atom yang kontras dibawah medan magnetik. MRI mampu membuat bayangan dari struktur bagian dalam tubuh seperti otak, jantung dsb. PET yang awalnya adalah alat untuk fisika partikel, mampu mengukur aktifitas otak dan melihat jika ada kerusakan dalam otak itu. CAT (computer axial tomography) menggunakan sinar X untuk mengetahui keadaan tubuh manusia. Sedangkan ultra sound untuk melihat keadaan bayi sebelum lahir ataupun untuk mengetahui kedalaman laut.
Dalam bidang kecantikanpun industri dipacu oleh penelitian fisika berupa penelitian material yang mampu menahan kulit dari sengatan matahari.
Apakah cerita sukses fisika dalam industri masih akan berlangsung terus?
Dalam
perkembangan ke depan ada 3 industri yang sangat penting yaitu:
industri yang berkaitan dengan teknologi informasi, industri yang
berkaitan dengan bioteknologi dan industri yang berkaitan dengan
energi. Dalam ketiga industri ini fisika masih akan memegang peranan
penting.
Dalam teknologi informasi, riset fisika
akan berkisar pada bagaimana membuat informasi lebih mudah diakses.
Dalam hal ini riset superkonduktor dan riset teknologi-nano (teknologi
seukuran atom) akan sangat penting. Lebih-lebih setelah ditemukannya magnesium diborida (MgB2)
pada bulan Febuari 2001 sebagai material yang mempunyai sifat sebagai
superkonduktor (mempunyai hambatan listrik nol) pada suhu yang cukup
tinggi 38 K. Teknologi-nano berusaha menemukan jalan bagaimana agar
komputer lebih powerful. Bukan itu saja, teknologi-nano
juga diharapkan dapat menjadi pembuka jalan untuk ditemukannya
material-material baru yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.
Dalam
bioteknologi, penelitian akan berkisar pada pemetaan genom yang
digunakan untuk pengobatan genetika, pemuliaan tanaman atau hewan serta
kloning makhluk hidup. Pemetaan genom akan lebih berhasil jika
menggunakan komputer yang kemampuannya ratusan
kali lebih cepat dari komputer PC yang ada sekarang. Riset fisika akan
membantu agar ini bisa tercapai dalam waktu lebih cepat.
Dalam bidang energi, riset fisika akan difokuskan pada pencarian alternatif sumber energi baru selain minyak. Pengembangan reaksi fusi terkendali, pemanfaatan tenaga matahari dan pemanfaatan tenaga angin akan menjadi riset andalan.
saya sangat setuju..
memang luar biasa para fisikawan.
kehidupan tidak bisa terlepas dari fisika, semua aspek dan kejadian di dunia selalu berhubungan dengan fisika.
"Fisika itu ilmu masa depan, barangsiapa menguasai fisika berarti ia menguasai masa depan"
Marilah kita bersama menguasai masa depan dengan fisika