Terahertz: Memburu Kemanfaatan Slot Frekuensi yang Tersisa

  • Whatsapp

Oleh: Hana Arisesa

Read More

Mungkinkah kita men-download DVD puluhan konten film kesukaan kita dalam kejapan mata? Saat ini memang belum, tapi suatu saat nanti bukan tak mungkin bisa dilakukan.

Memasuki dasawarsa ke-3 abad ke-21 sekarang ini, peradaban manusia dihadapkan dengan beragam tantangan sekaligus terbukanya berbagai macam terobosan-terobosan teknologi.

Salah satu hal yang menjadi perhatian para ilmuwan adalah berkenan dengan masalah teknologi komunikasi.

Semakin berkembangnya zaman, kebutuhan manusia untuk mendapatkan komunikasi yang berkecepatan tinggi sudah menjadi keniscayaan.

Belum lagi teknologi 5G kita nikmati secara merata, para ilmuwan sudah memikirkan kandidat teknologi masa depan melalui apa yang disebut dengan teknologi komunikasi terahertz (THz).

Walaupun penelitian THz untuk komunikasi sangat gencar pada masa sekarang ini, bukan berarti teknologi THz hanya dapat dimanfaatkan untuk kandidat teknologi komunikasi masa depan, bahkan banyak teknologi-teknologi terobosan yang memanfaatkan radiasi THz ini.

Terima kasih telah membaca Kompas.com.
Dapatkan informasi, inspirasi dan insight di email kamu.
Daftarkan email

Terahertz, sebagaimana namanya, merujuk pada suatu spektrum frekuensi mulai dari 300 GHz hingga 1,000 GHz, walaupun ada pendapat yang mengatakan mulai dari 100 GHz.

Hal ini menempatkan spektrum THz terhimpit antara spektrum gelombang mikro di bawahnya dan spektrum inframerah di atasnya.

Sebagai bandingan, jika frekuensi yang digunakan untuk menggelar teknologi 5G saat ini adalah 3,5 GHz, maka THz adalah 100 kali lebih tinggi frekuensinya. Hal tersebut mengantarkan THz mempunyai panjang gelombang 0.1 mm hingga 0.3 mm.

Sejarah pemanfaatan teknologi radiasi THz, tidak berbeda jauh dari teknologi sebelumnya (baca: gelombang mikro) yang saat ini telah secara luas diaplikasikan. Sizov 2019, membuat suatu paper mengenai sejarah THz dan inframerah secara cukup lengkap, sedangkan sejarah tentang THz secara khusus dapat dilihat pada artikel Sethy (Sethy et all 2015).

Dibandingkan dengan kedua tetangganya, teknologi gelombang mikro dan inframerah, THz termasuk lebih terlambat dalam pengaplikasiannya. Walaupun sejak awal abad 1900-an THz sudah dipelajari, akan tetapi riset THz masih berjalan lambat.

Tidak seperti frekuensi gelombang mikro yang dapat dengan mudah dibuat dan dideteksi, untuk membangkitkan frekuensi THz, pun untuk mendeteksinya masih belum effisien dan sulit pada masa itu.

Seiring berjalannya waktu, terutama setelah mulai kurun waktu tahun 1960-an, kemajuan-kemajuan teknologi untuk mendukung riset THz, -terutama dari sisi pembangkitan sinyal dan pendeteksiannya-, mendorong aplikasi THz semakin diminati dan diteliti secara luas.

Sebagai radiasi gelombang elektromagnetik, THz radiasi mempunyai karakteristik yang sama dengan gelombang elektromagnetik yang lain, seperti dapat merambat pada ruang hampa, mempunyai kecepatan rambat yang sama seperti cahaya, dapat mentransmisikan energi, dapat dibelokkan, maupun direfleksikan.

Meskipun demikian radiasi THz mempunyai keunikan-keunikan tersendiri yang tidak terdapat pada gelombang elektromagnetik lainnya, yang membuat THz potensial untuk aplikasi-aplikasi tertentu.

Sebagaimana setiap manusia mempunyai sidik jari berlainan, yang dengannya masing-masing bisa dibedakan antara satu dengan lainnya, begitu pula pada frekuensi THz, banyak material-material yang penting, mempunyai “sidik jari” yang beda-beda.

Hal ini berguna untuk mendeteksi dan mempelajari karakteristik masing-masing material tersebut. Menyebutkan beberapa contoh seperti deteksi semen, material silicon, identifikasi molekul dan lain sebagainya.

Pada umumnya, radiasi THz juga mempunyai sifat menembus material non logam, menjadikannya dapat digunakan untuk mendeteksi adanya material berbahan metal yang tersembunyi.

Sebagai contoh, kasus orang yang menyembunyikan senjata tajam, pistol, atau material logam yang berbahaya lainnya dibalik bajunya. Yang demikian ini, bisa dideteksi dengan teknologi THz.

Walaupun telah ada teknologi serupa menggunakan sinar X, yang saat ini telah banyak digunakan, untuk isu kesehatan, radiasi THz lebih aman untuk tubuh manusia.

Bukan hanya itu, dengan frekuensi yang sedemikian tinggi, THz menawarkan bandwidth yang lebar untuk keperluan komunikasi masa depan sehingga kapasitas dan kecepatan transfer data yang sangat besar dapat terwujud.

Hingga saat ini spektrum THz belum terlisensikan, sehingga pengembangan dan ekplorasi pada spektrum ini masih terbuka lebar.

 

Dengan berbagai macam keunikannya, menjadikan THz mempunyai prospek aplikasi diberbagai bidang, sebagai contoh pada bidang industri THz diaplikasikan untuk Inspeksi kualitas dan karakteristik makanan, dalam bidang keamanan dapat digunakan untuk deteksi benda logam, menggantikan sistem konvensional dengan sinar X, dalam bidang kesehatan dapat pula digunakan untuk mengidentifikasi protein dan molekul-molekul penting.

Begitu pula pemanfaatannya untuk pengujian tidak merusak, maupun pencitraan tiga dimensi dengan resolusi yang tinggi.

Bukan tidak mungkin, akan ditemukan aplikasi-aplikasi baru yang menggunakan radiasi THz di masa mendatang.

Meski demikian, radiasi THz bukan tanpa masalah. Salah satu hal yang menjadi perhatian para ilmuwan adalah tingginya rugi-rugi lintasan di udara.

Sebagai perbandingan sederhana dengan menggunakan rumus perhitungan rugi-rugi lintasan, untuk jarak yang sama 1-meter rugi-rugi radiasi gelombang mikro pada frekuensi 3 GHz hanya sekitar 40 dB, bila dibandingkan dengan frekuensi terahertz 300 GHz yang sebesar 80 dB.

Perbedaan 40 dB ini berarti 10,000 kali lebih lemah dari pada gelombang mikro. Sehingga untuk aplikasi komunikasi, THz diproyeksikan hanya cocok untuk jarak dekat hingga jarak menengah.

Terlepas dengan kemajuan-kemajuan teknologi THz dewasa ini, yang berusaha memecahkan tantangan-tantangan yang ada, belum banyak teknologi THz yang secara luas sudah termanfaatkan.

Pengujian-pengujian dan pengembangan aplikasi THz masih sebatas dilakukan di dalam laboratorium.

Setidak-tidaknya masih berupa proyek-proyek percontohan pada daerah dan waktu tertentu.

Terlebih lagi untuk melakukan penelitian di ranah THz frekuensi dibutuhkan biaya yang berlipat kali lebih mahal daripada penelitian yang dilakukan di daerah gelombang mikro.

Porsi besar biaya, dikeluarkan untuk komponen-komponen THz sendiri yang memang masih mahal, serta investasi di alat-alat ukur yang dapat digunakan pada frekuensi THz juga patut dipertimbangkan.

 

Bagaimana perkembangan riset THz di Nusantara? Berbicara singkat, dapat dikatakan penelitian khusus mengenai teknologi THz dan aplikasinya, belumlah seramai pendahulunya.

Indikator sederhananya dapat kita lihat banyaknya artikel ilmiah yang terindeks di Garuda (Garba Rujukan Digital), platform yang menyediakan sumber informasi publikasi ilmiah yang dikelola oleh Kemenristekdikti.

Sebagai indikator sederhananya dengan mencari publikasi ilmiah dengan menggunakan kata kunci “gelombang mikro” dan “terahertz” yang terdapat pada abstraknya.

Untuk kata kunci “THz”, hanya terdapat 25 artikel yang terbit antara tahun 2012 hingga tahun 2020.

Sedangkan untuk kata kunci “gelombang mikro” terdapat 226 paper yang terindeks dari tahun 1998 hingga tahun 2021. Sepuluh kali lipat lebih banyak.

Walaupun demikian, tidak menutup kemungkinan masih banyak artikel-artikel tentang THz yang belum terindeks di portal Garuda tersebut.

Terutama artikel-artikel hasil penelitian anak-anak bangsa, buah dari menuntut ilmu di mancanegara.

Mengingat terbukanya kesempatan pengembangan teknologi THz dengan berbagai macam kelebihan dan tantangannya, sekiranya para ilmuwan di Nusantara ini dapat bersinergi membentuk komunitas agar agenda riset THz dapat terkawal dengan baik. Kapankah? Semoga…

 

Hana Arisesa ST, M.Eng

Peneliti di Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomuniksi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

#Terahertz #Memburu #Kemanfaatan #Slot #Frekuensi #yang #Tersisa #Halaman

Klik disini untuk lihat artikel asli

Related posts