Karbon, Ahli Waris Takhta Silikon

SILICON Valley di selatan San Francisco Bay, Amerika Serikat, tak lama lagi mungkin perlu berganti nama. Kawasan yang merupakan surga bagi pengembangan teknologi komputer dan semikonduktor itu kini menyaksikan kelahiran sebuah teknologi baru: komputer karbon nanotube. Jika temuan ini sudah disempurnakan, era silikon sebagai bahan dasar pembuatan transistor pada mikroprosesor komputer akan segera berakhir.

Komputer nanotube ini dibuat sekelompok peneliti dari lembaga riset Stanford Robust Systems Group asal California, di bawah pimpinan Profesor Subhasish Mitra dan H.S. Philip Wong. Mereka melaporkan temuannya ini dalam jurnal Nature,­ akhir September lalu. Penulisnya Max Schulker dan beberapa rekannya, mahasiswa doktoral teknik kelistrikan Universitas Stanford.

Para peneliti menamakan komputer baru ini Cedric, komputer pertama yang transistornya berbahan karbon. Mereka menggunakan transistor karbon sebagai pengganti kepingan silikon (chip) yang selama ini dipakai untuk merangkai otak komputer.

Nanotube dibuat dari karbon supermungil, berukuran satu per satu miliar meter atau biasa disebut dengan satuan CNT. Pada dasarnya ini merupakan sekelompok molekul karbon yang dirangkai dalam bentuk silinder. Sebenarnya material ini sudah dikenal sejak 1991. Penemunya seorang peneliti dari perusahaan Nippon Electronics Company Jepang bernama Sumio Iijima.

"Sudah banyak orang berbicara mengenai era baru elektronika karbon nanotube menggantikan silikon," kata Mitra, "tapi belum banyak yang berhasil membuat sebuah sistem digital utuh menggunakan teknologi ini."

Keunggulan transistor nanotube dari silikon antara lain lebih cepat dan lebih irit listrik. Untuk peralatan elektronik yang lebih kecil, belakangan transistor silikon dibuat kian tipis. Celakanya ini memunculkan kelemahan baru, mudah panas, sehingga memungkinkan terjadinya kebocoran elektron. "CNT bisa menutup keterbatasan sifat silikon," tulis Schulker dan teman-teman di Nature, seperti dikutip BBC. "Bukan mustahil komputer di masa depan berukuran lebih kecil lagi."

Meski belum sempurna, Cedric yang transistornya dikemas dalam chip tunggal ini bisa beroperasi sempurna dengan kemampuan satu bit informasi dan menghitung hingga 32. "Ada dua program yang bisa dijalankan secara bersamaan. Satu program menghitung dan lainnya program menyortir," kata Wong.

Sejauh ini kemampuan Cedric baru setara dengan Intel's 4004—komputer yang menggunakan transistor tunggal berbahan silikon sebagai mikroprosesor—yang diluncurkan pada 1971. Meski demikian, temuan ini mendapat pujian dari Supratik Guha, Direktur Ilmu Fisika dari Thomas J. Watson Research Center milik perusahaan komputer ternama IBM. "Mereka sudah menjawab pertanyaan apa solusinya jika penggunaan silikon sudah mencapai limit," ujar Guha.

Guha meramalkan karbon bakal menjadi bahan utama mikroprosesor komputer di masa depan.