Fisikawan yang menemukan cara untuk menjebak cahaya memenangkan hadiah sains tertinggi Kanada
Technology & Science

Fisikawan yang menemukan cara untuk menjebak cahaya memenangkan hadiah sains tertinggi Kanada

Sajeev John, seorang profesor dan ilmuwan yang mengembangkan cara untuk membatasi dan mengontrol partikel cahaya, mirip dengan cara elektron dikendalikan dalam elektronik, telah dianugerahi hadiah sains tertinggi Kanada.

John dinobatkan sebagai penerima Medali Emas Gerhard Herzberg Canada senilai $1 juta tahun ini — penghargaan tertinggi yang diberikan oleh Dewan Riset Ilmu Pengetahuan dan Teknik Kanada (NSERC) — pada hari Rabu.

Medali tersebut diberikan setiap tahun untuk “keunggulan berkelanjutan” dan “pengaruh keseluruhan” dari penelitian yang dilakukan di Kanada.

“Berkat penemuannya, dimungkinkan untuk memproses informasi secara optik daripada elektronik, memungkinkan teknologi superkomputer lebih stabil dan terukur daripada komputer kuantum,” kata sebuah pernyataan dari NSERC.

Teknik ini sekarang digunakan untuk operasi laser non-invasif dan pengembangan “lapisan” sel surya tipis untuk bangunan, mobil, dan bahkan pakaian.

John, seorang profesor dan Ketua Riset Kanada dalam Ilmu Optik di Universitas Toronto, mengatakan panggilan telepon dari presiden NSERC Alejandro Adem, yang memberi tahu dia bahwa dia telah menang, membuatnya terkejut.

Sementara dia telah diberikan lebih dari selusin penghargaan lainnya, termasuk penunjukan sebagai petugas Ordo Kanada dan a Citation Laureate merayakan ilmuwan “kelas Nobel”, John mengatakan yang satu ini “istimewa, karena berasal dari negara asal saya dan ini merupakan pukulan nyata dalam hal melakukan penelitian di masa depan.”

Medali Herzberg datang dengan dana penelitian hingga $ 1 juta selama lima tahun. Itu adalah salah satu dari 26 hadiah yang diumumkan oleh agensi pada hari Rabu. Semua hadiah diberikan berdasarkan nominasi oleh rekan dan kolega.

Bagaimana dia menemukan cara untuk menjebak cahaya

John, 64, lahir di India, tetapi sebagian besar tumbuh di Ottawa, di mana ayahnya, juga seorang fisikawan, melakukan beasiswa pascadoktoral, dan di London, Ontario.

Dia pergi ke AS untuk kuliah dan menyelesaikan PhD di Universitas Harvard pada saat ada banyak minat dalam menjebak dan memanipulasi elektron dalam semikonduktor, yang mengandalkan kemampuan mereka untuk berperilaku baik sebagai partikel dan gelombang.

“Pengawas saya menyarankan, ‘Mengapa Anda tidak melakukan sesuatu yang berbeda dari apa yang dilakukan orang lain?'” kenangnya. “Jadi saya mulai berpikir tentang jenis gelombang lain.”

Pada awalnya, dia mencoba mencari tahu apakah mungkin untuk menjebak gelombang suara; kemudian dia menyadari bahwa melakukan hal yang sama dengan cahaya akan menjadi masalah besar, “karena cahaya, Anda tahu, ada di mana-mana.”

Perbedaan utama antara elektron dan cahaya adalah cahaya memiliki panjang gelombang yang lebih panjang. Itu berarti struktur untuk mengendalikannya harus ribuan kali lebih besar daripada yang digunakan untuk mengontrol elektron dalam semikonduktor, kata John.

“Jadi triknya adalah merancang sesuatu seperti itu.”

Namun, John adalah seorang fisikawan teoretis. Jadi begitu dia memiliki desainnya, tantangan kedua adalah menyatukan para ahli dalam ilmu material dan fisika semikonduktor untuk benar-benar membuatnya.

Hasilnya adalah penemuan “bahan celah pita fotonik” atau “kristal fotonik.”

Menggunakan cahaya yang terperangkap untuk penyembuhan, perubahan iklim

Salah satu aplikasi dari bahan tersebut telah di operasi laser, digunakan untuk prosedur seperti menghancurkan tumor. Secara tradisional, ahli bedah harus memotong pasien terbuka untuk menyinari laser ke tempat yang tepat. Sementara cahaya biasa dapat disinari melalui kabel serat optik, hanya membutuhkan sayatan kecil, laser masih dapat merusak kabel padat.

Dengan bahan celah pita fotonik, cahaya dapat dipandu melalui kabel dengan inti berongga. Itu memungkinkannya untuk digunakan dalam operasi pada pasien yang tidak dapat menahan trauma yang diperlukan untuk operasi laser tradisional.

Namun, fokus penelitian John saat ini adalah pada sesuatu yang sangat berbeda dan berpotensi membantu mengatasi salah satu tantangan terbesar di zaman kita — perubahan iklim.

“Area yang paling saya senangi saat ini adalah penggunaan konsep trapping light untuk menjebak cahaya dari matahari,” katanya.

Tujuannya adalah untuk membuat sel surya tipis, ringan, fleksibel, efisiensi tinggi dengan menggunakan kristal fotonik untuk menjebak cahaya. John membayangkan bahan seperti itu diterapkan pada bangunan, kendaraan — dan bahkan mungkin pakaian, karena sangat ringan. “Jadi itu bisa membuat pemanenan energi lebih banyak di mana-mana,” katanya.

Dia berkolaborasi dengan peneliti lain di seluruh dunia, menguji efisiensi desain awal.

“Medali Emas Herzberg Canada akan sangat berguna dalam menarik calon ilmuwan muda lainnya untuk bekerja di tim saya dan menjadi bagian dari upaya ini,” kata John. “Jadi cukup banyak yang akan digunakan, Anda tahu, untuk mendatangkan mahasiswa PhD yang baik, pascadoktoral, ilmuwan tamu — orang-orang yang dapat mengerjakan proyek ini.”

Posted By : hongkong prize