Perspektif.co.id - Ukuran smartphone di masa depan berpeluang makin ringkas setelah tim peneliti di Amerika Serikat memperkenalkan teknologi baru yang mereka sebut laser fonon (phonon laser). Perangkat ini dirancang untuk menghasilkan surface acoustic waves (SAWs) atau gelombang akustik permukaan—getaran mekanik sangat kecil yang merambat di “kulit” material—yang selama ini menjadi komponen penting dalam sistem nirkabel di ponsel modern.
Riset tersebut dipimpin Matt Eichenfield, peneliti yang terkait dengan University of Colorado Boulder, bersama ilmuwan dari University of Arizona dan Sandia National Laboratories. Temuan mereka dipublikasikan pada 14 Januari 2026 di jurnal Nature dengan judul An electrically injected solid-state surface acoustic wave phonon laser.
Eichenfield menjelaskan SAWs sebenarnya bukan hal baru di dunia teknologi. Gelombang ini sudah lama dipakai sebagai “penyaring” sinyal radio yang presisi di perangkat nirkabel. “SAWs devices are critical to the many of the world’s most important technologies,” kata Eichenfield. Ia menambahkan, perangkat SAWs ada di ponsel modern, kunci mobil (key fob), pembuka pintu garasi, banyak penerima GPS, hingga sistem radar.
Di dalam smartphone, gelombang akustik permukaan berperan membantu memisahkan sinyal penting dari gangguan. Cara kerjanya, sinyal radio yang diterima ponsel diubah menjadi getaran mekanik sangat kecil, lalu “dibersihkan”, sebelum diubah kembali menjadi gelombang radio. Mekanisme konversi bolak-balik ini terjadi berulang saat pengguna mengirim pesan, menelepon, atau mengakses internet—dan itulah yang membuat desain chip radio di ponsel biasanya melibatkan lebih dari satu kompone.
Melalui laser fonon, tim peneliti menawarkan pendekatan yang lebih ringkas. Mereka merancang sistem SAWs berbasis satu chip yang sepenuhnya solid-state dan dapat bekerja dengan bias arus searah (DC). Dalam abstrak publikasi Nature yang tercatat di PubMed, perangkat itu menggunakan resonator SAW berbahan lithium niobate dengan semiconductor gain medium di dalamnya, berukuran jejak kurang dari 0,15 mm². Di bawah ambang bias tertentu perangkat berfungsi sebagai penguat resonan, sedangkan di atas ambang ia menghasilkan osilasi koheren yang stabil.
Analoginya mirip laser cahaya, tetapi yang “dipancarkan” adalah getaran. Alexander Wendt, mahasiswa pascasarjana di University of Arizona yang menjadi penulis utama, menggambarkan prinsipnya seperti “gelombang gempa” yang terjadi di permukaan chip kecil. “Think of it almost like the waves from an earthquake, only on the surface of a small chip,” ujar Wendt.
Dalam penjelasan ScienceDaily, ketika arus listrik mengalir melalui lapisan semikonduktor indium gallium arsenide, gelombang permukaan terbentuk pada lapisan lithium niobate. Gelombang itu bergerak maju, memantul pada reflektor, lalu bergerak kembali—mirip cahaya yang memantul di antara cermin pada laser. Menariknya, sistem ini dirancang agar gelombang yang bergerak mundur kehilangan hampir seluruh dayanya, sehingga penguatan fokus pada arah maju. “It loses almost 99% of its power when it's moving backward, so we designed it to get a substantial amount of gain moving forward to beat that,” kata Wendt.
Hasilnya, tim mampu menghasilkan gelombang akustik permukaan pada frekuensi sekitar 1 gigahertz (sekitar satu miliar getaran per detik). Mereka meyakini desain yang sama berpotensi ditingkatkan ke puluhan hingga ratusan gigahertz, jauh melampaui perangkat SAWs tradisional yang umumnya mentok di kisaran 4 gigahertz.
Eichenfield menilai loncatan ini membuka ruang untuk perangkat nirkabel yang lebih kecil dan hemat energi. Ambisi jangka panjangnya bukan sekadar menambah komponen baru, tetapi menyederhanakan “alur kerja” radio di ponsel agar lebih banyak fungsi pemrosesan sinyal bisa ditangani dalam satu chip berbasis SAWs. “This phonon laser was the last domino standing that we needed to knock down,” kata Eichenfield. “Now we can literally make every component that you need for a radio on one chip using the same kind of technology.”
Meski begitu, riset ini masih berada di tahap pengembangan dan demonstrasi perangkat—bukan produk siap pakai di smartphone komersial. Namun, arah inovasinya jelas: jika sistem radio bisa dipadatkan, produsen punya peluang merancang perangkat yang lebih ringkas, lebih efisien daya, sekaligus mengurangi kompleksitas komponen nirkabel yang selama ini menjadi “ruang” besar di dalam ponsel modern.
