Cahaya Penggerak Partikel

Menarik atau memindahkan benda dengan cahaya (tractor beam) bukan hanya ada dalam cerita fiksi ala Star Trek. Pekan lalu para peneliti Massachusetts Institute of Technology (MIT) mengumumkan, mereka berhasil menggunakan cahaya untuk memindahkan partikel-partikel yang sangat kecil pada cip mikro.

Teknologi tractor beam sebenarnya sudah berkembang sejak 1970-an. Cuma, hingga saat ini teknologi yang dinamakan penggerak optik (optical tweezer) hanya mampu bekerja pada media transparan seperti kaca tipis dan cuma dapat digunakan untuk ”menjebak” atom.

Kunci temuan Matthew J. Lang and David C. Appleyard ini adalah menggunakan sinar infra—tidak seperti sinar biasa—yang mampu menembus silikon. Akibatnya, alat ini bukan cuma ”menjebak” melainkan juga memindahkan partikel-partikel kecil pada cip.

Mereka mempertontonkan kecanggihan alat baru itu dengan menata 16 sel hidup bakteri E coli membentuk tulisan ”MIT” di atas sebuah cip. Dengan temuan ini optical tweezer tidak hanya berguna untuk penelitian tapi juga bisa membangun struktur di permukaan cip. Amat berharga menyambut datangnya era teknologi nano.

Membuat Jebakan Optik

Dasar kerja optical tweezer adalah dengan pemfokusan cahaya laser pada obyek yang diletakkan di permukaan kaca tipis pada alat ini sehingga tercipta sebuah ruang magnetik yang disebut jebakan optik (optical trap). Daya yang mencengkeram obyek datang dari pantulan (Fscattering) dan gradasi (Fgradient) cahaya akibat interaksi dengan partikel.

Bermula dari New Jersey

1970: Arthur Ashkin, peneliti di Laboratorium Bell, New Jersey, AS, menemukan cara menjebak partikel mikroskopik.

1986: Bersama temannya di Bell, Ashkin mengembangkan optical tweezer yang hingga kini digunakan dalam penelitian medis untuk menjebak dan memanipulasi atom, molekul, ataupun sel biologi.

1997: Menggunakan teknologi optical tweezer, ilmuwan Universitas Stanford, Steven Chu, menciptakan alat untuk mendinginkan atom hingga pada suhu sangat rendah, lalu menjebaknya. Dia diganjar hadiah Nobel Fisika.

2001: Para peneliti Universitas St. Andrew, Skotlandia, mengembangkan teknik yang memungkinkan optical tweezer tidak hanya menjebak obyek, tetapi juga membuatnya berputar di tempat.