Kisah dibalik penemuan teknologi kuantum dot pertama di dunia


Selama beberapa tahun terakhir, salah satu terobosan penting yang dicapai oleh para periset Samsung adalah pengembangan teknologi quantum dot bebas kadmium, yang saat ini digunakan di Samsung QLED TV. Walaupun kuantum dot memiliki manfaat untuk menghadirkan ekspresi cahaya yang superior, namun teknologi tersebut menimbulkan bahaya pada lingkungan lewat kadmium beracun yang berisiko dilepaskan melalui degradasi partikel nano. Dilain pihak, kuantum dot yang dikembangkan oleh Samsung terbukti bebas dari kadmium, dan Samsung saat ini merupakan satu-satunya perusahaan di dunia yang berhasil memproduksi kuantum dot bebas kadmium (Cd-free).

Arsitek di balik pengembangan teknologi quantum dot bebas kadmium adalah Dr. Jang Eun-joo yang bekerja di Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT). Atas prestasinya ini, Dr. Jang ditunjuk sebagai Samsung Fellow pada tanggal 16 November - sebuah kehormatan tersendiri yang ditetapkan di Samsung mulai tahun 2002 untuk menghormati prestasi yang luar biasa dalam penelitian, dan juga disebut sebagai "Hadiah Nobel Samsung".

Dr Jang, yang telah terlibat dalam penelitian teknologi kuantum dot bebas kadmium selama lebih dari 15 tahun, baru-baru ini berbagi cerita di balik risetnya mengenai teknologi, serta pemikirannya tentang inovasi selanjutnya untuk layar generasi berikutnya.

"Saya ingin melakukan sesuatu yang belum dimiliki yang lain"


Dr Jang, yang di awal karirnya mempelajari katalis di POSTECH dan University of Ottawa di Kanada, memiliki minat yang kuat dalam mengembangkan teknologi quantum dot yang dapat memanfaatkan teknologi katalis ketika memulai proyek di SAIT pada tahun 2002:

"Saya pikir nano-teknologi akan sesuai dengan quantum dot karena ini adalah material semikonduktor. Tidak begitu banyak tentang aplikasinya pada saat itu, tapi tujuannya adalah untuk melihat 10 tahun ke depan. Ketika saya memprakarsai penelitian saya, saya adalah satu dari sedikit orang yang melihat ke dalam aplikasi masa depan yang potensial, namun banyak yang memiliki keyakinan yang sangat terbatas mengenai apakah penelitian dan pembelajaran itu mungkin dilakukan."

Dr. Jang ingat bahwa mengembangkan teknologi kuantum dot bebas kadmium cukup menantang. Sementara kuantum dot dipelajari secara luas karena kemampuannya dalam menyerap dan memancarkan cahaya, dan juga digunakan pada berbagai perangkat pencahayaan, aplikasinya ke area lain terlihat terbatas karena memerlukan kadmium logam berat yang berbahaya.

"Awalnya, kami bahkan tidak bisa membayangkan bagaimana kuantum dot bisa bebas kadmium, namun atas komitmen Samsung untuk menjadi produsen yang bertanggung jawab [terhadap kelestarian lingkungan hidup] secara global, visinya adalah bisa membuatnya berhasil. Saya secara relatif bisa dengan cepat menyelesaikan kuantum dot yang mengandung kadmium, tapi saya ingin melakukan sesuatu yang belum dimiliki oleh yang lain. Jadi, saya bekerja tiga tahun lagi dengan kuantum dot bebas kadmium."

Dr Jang menjelaskan bahwa bisa melihat penelitian ilmiahnya yang diterapkan pada produk komersial sebagai sangat memuaskan, "Ini adalah periode yang sangat menyenangkan ketika saya membantu merancang sebuah pabrik untuk membuat produk kuantum dot bebas kadmium, sebuah teknologi yang benar-benar dimulai dari pekerjaan di laboratorium. Karya penelitian saya digunakan untuk produksi di kehidupan nyata, dan saat kuantum dot bebas kadmium pertama kali diperkenalkan pada CES 2015, ini adalah pengalaman yang luar biasa."



Perluasan Kuantum Dot bebas Kadmium di Seluruh Produk Samsung

Dr. Jang menjelaskan, "Sudah tiga tahun sejak teknologi kuantum dot bebas kadmium telah diterapkan pada produk Samsung. Teknologi ini telah terbukti stabil bahkan ketika kita mengubah strukturnya dalam hal kecerahan yang lebih tinggi, peredupan lokal, 8K dan fitur lainnya."

Dr Jang juga menekankan keyakinannya pada lingkungan di Samsung sebagai kunci keberhasilan dalam memproduksi teknologinya, "Alasan mengapa Samsung Electronics mampu menghasilkan prestasi ini dalam hal kuantum dot adalah karena perusahaan tersebut memulai lebih awal dari pesaing lainnya. Kami menetapkan tujuan spesifik dari tahap awal, dan menuangkan sumber daya kami ke dalamnya." Dia menambahkan bahwa pencapaian tersebut sangat berarti baginya karena ini adalah pengembangan independen, "Saya bangga bahwa Samsung, dengan kemampuannya sendiri, mampu mengembangkan teknologi canggih seperti ini tanpa outsourcing. Ini jelas bukti kekuatan orang-orang kita dan juga lingkungan kita yang membantu mendorong inovasi."

Dr. Jang Eun-joo bersama teman-temannya sesama peneliti di Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT)


Masa Depan: Kuantum Dot Pencahayaan Mandiri, dan Lainnya

Jadi, apa evolusi berikutnya untuk TV Samsung?

Dr. Jang menjelaskan perbedaan antara QLED dan OLED, "Keduanya memiliki kekuatan dan kelemahan. OLED kontemporer tidak lengkap, dan layar TV OLED memiliki banyak kelemahan yang terkait dengan burn-in, kecerahan, layar besar dan skala abu-abu yang semuanya karena stabilitas yang lebih rendah." Dia terutama menekankan bahwa mengganti lapisan pemancar cahaya dengan quantum dot sangat penting untuk mengatasi keterbatasan dari layar, "Menggunakan bahan organik atau anorganik untuk lapisan pemancar cahaya bisa mempengaruhi keandalan produk. Saya ingin menerapkan perbaikan pembuatan lapisan ini dengan bahan anorganik - kuantum dot."

Dr Jang juga mengatakan bahwa saat ini dia sedang mencurahkan banyak penelitian tentang penerapan QLED dan penerapannya sendiri, "Saat ini saya berpartisipasi dalam studi pembuatan layar yang lebih baik yang dapat mengatasi batasan OLED TV dan diterapkan di banyak bidang lainnya. Teknologi kuantum dot dengan pencahayaan mandiri sedang diteliti secara khusus untuk tujuan ini. Tujuan utama saya adalah mengembangkan teknologi yang memberi nilai baru bagi konsumen dan membuat kehidupan menjadi lebih nyaman."

Dari penelitian hingga komersialisasi, Dr. Jang adalah salah satu dari banyak inovator berbakat di Samsung yang membantu menulis bab berikutnya dalam teknologi layar. Ketika dia melanjutkan pekerjaannya dalam mengembangkan kepemimpinan teknologi kuantum dot di lapangan, akan sangat menyenangkan melihat inovasi yang datang selanjutnya ke ruang keluarga kita di masa depan.