Ilmuwan Cina sukses bangkitkan laser pulsa ultrapendek berdaya 5 petawatt. Kondisi laser ini hanya bisa ditemukan di inti bintang atau pinggiran lubang hitam.
Iklan
Cina Pecahkan Rekor Laser Terkuat
00:44
Ilmuwan Cina buktikan diri mampu bersaing dengan ilmuwan negara maju lainnya. Belum lama ini para pakar laser dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cina di Shanghai melaporkan mampu membangkitkan laser berpulsa ultra pendek dengan daya 5 petawatt (setara dengan 5 ribu trilyun watt) energi listrik.
Laser ultra pendek ini diketahui merupakan cahaya paling terang di jagat raya, yang hanya bisa ditemukan di inti bintang atau pinggiran lubang hitam. Kondisi energi sangat tinggi dalam bilangan petawatt, menurut Leng Yuxin, direktur laboratorium nasional untuk fisika laser, sangat sulit diciptakan di laboratorium.
"Pulsa laser ultra pendek di laboratorium bisa memicu kondisi fisika ekstrim yang sulit diprediksi, diantaranya terciptanya medan magnetik amat kuat dan densitas energi super tinggi," ujar Leng Yuxin.
Yang Baru dari Dunia Laser
Kongres laser 2014 di Aachen menonjolkan masa depan teknik ini. Masa depan yang penuh cahaya. Ada printer laser 3D, mesin pemotong laser, mesin las laser dan sebagainya.
Foto: Airbus S.A.S. 2011
Terbang dengan Cara Lain
Dalam pembuatan pesawat, semakin banyak suku cadang dibuat dengan Printer 3D. Apakah di masa depan pesawat juga dibuat dengan printer? Selain itu banyak inovasi laser lain, ditampilkan di kongres laser tahun ini di Aachen.
Foto: Airbus S.A.S. 2011
Perasaan Terbang Yang Baru
Penumpang pesawat di masa depan bisa menikmati pemandangan dengan lebih baik. Konsep pesawat Airbus buatan printer 3D ini jadi contohnya, bagaimana konsep kendaraan yang menghemat bobot bisa diwujudkan di masa depan.
Foto: Airbus S.A.S. 2011
Ringan Juga Indah
Suku cadang ringan yang berasal dari printer laser tampak seperti ini. Struktur bagian dalam yang tipis tapi stabil bisa menghemat bobot. Suku cadang ini dibentuk dari material berupa serbuk, yang dilelehkan lapis demi lapis.
Foto: DW/F. Schmidt
Isolasi Mengurangi Gesekan
Pelapis isolasi rotor helikopter ini juga berasal dari printer laser. Lapisan ini mencegah udara melewati sisi baling-baling, hingga rotor turun efektifitasnya. Struktur yang serupa sarang lebah berguna untuk mencegah friksi udara dengan ujung baling-baling. Struktur menyebabkan tidak banyak permukaan yang bisa bergesekan.
Foto: DW/F. Schmidt
Bilah Turbin Berukuran Kecil
Bilah-bilah turbin ini juga diciptakan dengan printer 3D. Dalam stadium ini, permukaan masih kasar. Ini akibat struktur serbuk logam yang kasar. Tetapi di bagian dalamnya, logam berstruktur halus, itu bisa dilihat dari bagian yang sudah diamplas.
Foto: DW/F. Schmidt
Dikocok, Bukan Diaduk
Dua wadah untuk serbuk logam yang berbeda. Ini digunakan dalam proses las laser. Dengan cara itu, para insinyur bisa mengubah secara fleksibel takaran logam campuran ketika suku cadang sedang dicetak. Dengan cara itu, suku cadang jadi mempunyai beberapa sifat.
Foto: DW/F. Schmidt
Siap untuk Diperbaiki
Ini sebuah baling-baling turbin yang sudah sering dipakai. Bopeng dan cacat pada permukaan logam terlihat di mana-mana. Spuyer laser siap untuk mereparasi. Semprotan kecil menyemburkan serbuk logam langsung ke fokus pancaran laser, dan menutup cacat pada baling-baling. Setelah selesai, baling-baling tampak seperti baru.
Foto: DW/F. Schmidt
Juga untuk Las
Kepala laser menempatkan lapisan satu persatu pada permukaan. Perlahan tercipta bentuk tiga dimensi. Metal yang ditambahkan menyatu begitu keras dengan bahan yang sudah ada, sehingga hampir tidak mungkin patah.
Foto: DW/F. Schmidt
Pernukaan Baru
Proses ini juga bagus untuk memperbaiki permukaan bagian luar benda. Misalnya untuk melapiskan pelindung karat, atau untuk memperkuat bagian yang harus menahan gesekan mekanis.
Foto: DW/F. Schmidt
Hadiah Inovasi untuk Sel Surya
Pemenang hadiah inovasi teknologi laser 2014 adalah Ralf Preu dari Institut Fraunhofer untuk sistem energi surya (ISE) di Freiburg Jerman. Preu mengembangkan metode untuk menyatukan apa yang disebut 'lapisan pasif' di bagian belakang sel surya secara optimal dengan wafer silisium.
Foto: Fraunhofer ISE
10 foto1 | 10
Aplikasi siginifikan
Laser ini memiliki kemungkinan aplikasi atau terapan signifikan di bidang riset material, fisika nuklir dan kedokteran nuklir serta fisiks energi tinggi. "Misalnya bisa digunakan sebagai pisau laser proton dengan presisi tinggi untuk terapi kanker. Atau digunakan untuk memproduksi anti-materi dan mendeteksi eksistensi lubang hitam," tambah Leng Yuxin.
Aplikasi dalam bindang sains juga amat luas, terutama dalam bidang fisika partikel, akselerator elektron, sumber sinar-x super cepat serta untuk riset fisika ekstrim lainnya.
Setelah Cina sukses membangkitkan laser ultra pendek berkekuatan 5 petawatt, sejumlah negara maju di Eropa dan Amerika kini berusaha memecahkan rekor dengan laser berdaya 10 petawatt hingga akhir 2017. Setelah itu, target ambisius lainnya adalah membuat instalasi terapan laser ini hingga akhir 2018.
30 Menit Menuju Planet Mars
Perjalanan luar angkasa lazimnya perlu waktu puluhan tahun. Solusinya ada pada sistem penggerak laser yang mampu membawa manusia ke Mars dalam sekejap atau melontarkan wahana nirawak menjelajahi ruang antar bintang
Foto: picture-alliance/AP Photo/Inspiration Mars
Layar Terkembang
Jarak selama ini menjadi hambatan terbesar eksplorasi alam semesta. Sebab itu peneliti di University of California serius mengembangkan sistem penggerak berbasis laser yang mampu membawa manusia ke Mars dalam waktu 30 hari dan wahana nirawak bahkan dalam 30 menit. Rahasianya sederhana, yakni sebuah layar dan laser berenergi tinggi
Foto: Q. Zhang
Layang-Layang Jagat Raya
Partikel photon yang membentuk laser membawa momentum yang jika ditembakkan berulang-ulang akan mampu menggerakkan layar mendekati seperempat kecepatan cahaya. Wahana berbobot ringan misalnya bisa berakselerasi hingga 75.000 kilometer per detik. Sebagai perbandingan, wahana tercepat yang pernah dibuat manusia, New Horzions, bergerak dengan kecepatan 16 kilometer per detik.
Foto: NASA
Membidik Planet Merah
Kemungkinan planet Mars bakal menjadi ujian pertama buat sistem penggerak laser. Dengan teknologi yang ada saat ini, wahana berawak membutuhkan waktu hingga enam bulan buat menyambangi planet merah tersebut. Mars diyakini bakal menjadi batu loncatan manusia untuk keluar dari sistem tata surya dan berkelana ke ruang antar bintang
Foto: picture-alliance/dpa
Mimpi Tentang Alpha Centaury
Karena membutuhkan jarak buat mencapai kecepatan tinggi, sistem penggerak laser paling cocok digunakan buat menjelajah ruang antar bintang. Wahana berbobot ringan misalnya cuma membutuhkan waktu 20 tahun buat mencapai sistem bintang terdekat, Alpha Centaury. Jika dibandingkan dengan teknologi roket yang ada saat ini, perjalanan itu akan membutuhkan waktu 165.000 tahun.
Foto: Keck Institute for Space Studies
Jauh Panggang dari Api
Ilmuwan di University of California bahkan meyakini sistem penggerak racikannya akan mampu membawa wahana nirawak mengeksplorasi semua obyek langit yang berada dalam radius 25 tahun cahaya dari sistem tata surya tanpa melebihi usia manusia. Namun begitu ambisi ilmuwan tersebut masih jauh panggang dari api.
Foto: NASA/Goddard/Adler/U. Chicago/Wesleyan
Boros Energi
Kelemahan terbesar sistem yang diracik University of California ini adalah jumlah energi yang dibutuhkan buat memproduksi laser. Untuk membawa wahana berbobot super ringan saja perlu produksi energi setara kapasitas 70 pembangkit listrik tenaga nuklir. Selain itu sistem penembak laser yang mengorbit Bumi itu harus dikalibrasi secara terus menerus untuk tetap akurat dan tidak melenceng dari wahana
Foto: Philip Lubin/University of California
Melaju Tanpa Henti
Masalah lain yang belum mampu dijawab ilmuwan adalah mengerem laju wahana. Tanpa sistem penggerak tambahan yang bisa digunakan untuk mengurangi kecepatan, wahana buatan manusia cuma akan bisa melakoni misi terbang lintas tanpa bisa mengorbit obyek langit yang ingin diteliti. Sebaliknya melengkapi wahana dengan roket tambahan akan menggandakan bobotnya.