* Sudah diterbitkan di Kompas, 11 Oktober 2001
ORANG tidak akan pernah menyangka,
bahwa penerapan MIPA khususnya fisika dalam industri luar biasa banyak. Bisa
dikatakan, tanpa fisika tidak mungkin industri berkembang seperti sekarang.
Sebut saja riset serat optik. Kalau saja serat optik tidak ditemukan, mungkin
industri komunikasi yang bernilai milyaran dollar AS dan telah memperkerjakan
jutaan orang itu, tidak pernah ada.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 cair dan kristal. Sifat optik liquid crystal yang mampu
mengubah diri menjadi lebih gelap atau lebih terang dibawah medan listrik
tertentu telah menumbuhkan industri senilai lebih dari 10 milyar dollar AS
berupa produk layar komputer laptop, televisi hemat energi, jam, piringan 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
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 5.000 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, dan sebagainya)
dan alat olahraga. 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.
Di samping 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 di mana ribuan komponen elektronik
seperti dioda dan transistor dipaketkan dalam suatu tempat yang kecil sekali,
telah mengubah pola hidup manusia. IC yang kecil itu kini dapat ditemukan dalam
pesawat telepon, radio, televisi 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 AS kini hanya jutaan rupiah. Dengan adanya IC, komputer
yang tadinya beratnya puluhan ton kini menjadi sangat ringan hanya beberapa
kilogram.
Kalau tahun 1950 hanya ada 10
komputer, sekarang karena lebih murah dan lebih kecil, komputer sangat banyak
jumlahnya. Hampir di setiap tempat dapat ditemukan komputer. Industri komputer
telah menciptakan lebih dari 2,6 juta lapangan pekerjaan dan bernilai lebih
dari 400 milyar dollar AS atau 6,5 persen dari gross domestic product 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).
GPS yang pintar
GPS adalah suatu sistem pendeteksian
benda. Dengan GPS pilot pesawat pengintai bisa mengetahui secara tepat di mana
lokasi pesawat musuh, tentara bisa bergerak walaupun situasi gelap, pengemudi
dapat menemukan lokasi tempat yang ditunjukkan peta dengan tepat, pemancing
bisa tahu di mana lokasi mata kailnya di laut, dan seorang pemain golf bisa
tahu di mana 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 orang di Amerika serta menghasilkan uang
yang besarnya sekitar empat-lima persen GDP Amerika.
Tahun 1954 Charles Townes hanya
mengeluarkan uang 30.000 dollar AS untuk mengembangkan maser yang menjadi
pendahulu laser. Kini 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, katarak, dan sebagainya),
industri telekomunikasi (serat optik), industri pertahanan, dan berbagai
industri yang memakai scanner (misalnya scanner di mal-mal atau pintu masuk
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 persen per tahun sedangkan
biaya pembuatannya berkurang lebih dari 90 persen. Efisiensi dari fotovoltaik
sel juga naik lebih dari 500 persen 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 persen sejak tahun 1981, membuat pemanfaatan energi angin
sangat menjanjikan serta membuatnya kompetitif dengan batu bara. Pasar dari
energi angin lebih dari 2,4 billion dollar AS 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 di bawah medan magnetik. MRI mampu membuat bayangan dari
struktur bagian dalam tubuh seperti otak, jantung dan sebagainya. 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 kecantikan pun industri
dipacu oleh penelitian fisika berupa penelitian material yang mampu menahan
kulit dari sengatan matahari.
Tiga industri penting
Apakah cerita sukses fisika dalam
industri masih akan berlangsung terus?
Dalam perkembangan ke depan ada tiga
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 agar komputer lebih bertenaga. 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.
Bagaimana dengan riset fisika partikel,
riset fisika nuklir, fisika plasma, astronomi, condensed matter, dan lainnya?
Riset-riset ini masih akan terus
berlangsung untuk menguak banyak rahasia alam. Hasil sampingan riset ini
diharapkan akan bermanfaat untuk industri, misalnya, penemuan world wide web
(www) oleh para ahli fisika partikel di CERN tahun 1989, yang tanpa sengaja
telah menjadi suatu industri Internet yang luar biasa besar.
Bagaimana dengan Indonesia? Akankah industri di
Indonesia berkembang pesat seperti di negara maju? Jawabnya adalah ya, jika di
Indonesia banyak orang mau jadi fisikawan dan sebagian fisikawan ini tidak
malu-malu terjun ke industri.
No comments:
Post a Comment