Telko.id – Pernahkah Anda membayangkan teknologi layar yang tidak hanya memukau secara visual tetapi juga ramah lingkungan?

Inilah yang berhasil diwujudkan oleh Samsung melalui inovasi quantum dot bebas kadmium—sebuah terobosan yang tidak hanya merevolusi industri layar tetapi juga berkontribusi pada penghargaan Nobel Kimia 2023.

Selama satu dekade terakhir, quantum dot telah menjadi pusat perhatian dalam dunia teknologi layar. Material ini mampu menghasilkan reproduksi warna yang jauh lebih akurat dibandingkan teknologi sebelumnya.

Namun, tantangan terbesar adalah penggunaan kadmium (Cd), logam berat berbahaya yang selama ini menjadi komponen utama dalam sintesis quantum dot. Di sinilah Samsung mengambil langkah berani dengan menghadirkan solusi bebas kadmium pertama di dunia.

Baca juga : Samsung QLED: Teknologi Quantum Dot Pemenang Nobel di Layar Anda

Dari laboratorium hingga penghargaan Nobel, perjalanan quantum dot Samsung adalah kisah tentang komitmen terhadap inovasi dan keberlanjutan. Mari kita telusuri bagaimana teknologi ini mengubah wajah industri display dan dunia akademik.

Dari Kadmium ke Indium: Revolusi Material Quantum Dot

Quantum dot pertama kali menarik perhatian ilmuwan pada 1980-an berkat penelitian Aleksey Yekimov dan Louis E. Brus tentang efek quantum confinement. Kemudian, pada 1993, Moungi Bawendi dari MIT mengembangkan metode sintesis yang lebih andal. Namun, semua pencapaian ini masih bergantung pada kadmium—material beracun yang dibatasi oleh regulasi Uni Eropa (RoHS).

“Saat itu, cadmium selenide (CdSe) adalah satu-satunya material yang bisa menghasilkan quantum dot berkualitas tinggi,” jelas Taeghwan Hyeon, profesor dari Universitas Nasional Seoul. “Namun, Samsung memilih jalan yang lebih sulit: mengembangkan quantum dot berbasis indium phosphide (InP) yang lebih ramah lingkungan.”

Perbedaan mendasar antara kedua material ini terletak pada jenis ikatan kimianya. Kadmium membentuk ikatan ionik yang stabil dengan selenium atau sulfur, sementara indium membentuk ikatan kovalen yang lebih kompleks dan rentan terhadap cacat selama sintesis. Inilah yang membuat produksi massal quantum dot bebas kadmium menjadi tantangan besar.

Kebijakan Zero-Cadmium: Komitmen Samsung untuk Keselamatan Konsumen

“Tidak ada ruang untuk kompromi dalam hal keselamatan,” tegas Sanghyun Sohn, Kepala Advanced Display Lab Samsung.

Meskipun beberapa negara masih mengizinkan kandungan kadmium hingga 100 ppm, Samsung sejak awal menerapkan kebijakan zero-cadmium.

Keputusan ini bukan tanpa risiko—pada awalnya, quantum dot berbasis indium hanya mencapai 80% performa versi kadmium.

Dengan investasi riset puluhan tahun, Samsung akhirnya berhasil menyempurnakan teknologi ini. Pada 2014, mereka memperkenalkan pelapisan pelindung tiga lapis untuk meningkatkan stabilitas quantum dot InP.

Setahun kemudian, lahirlah SUHD TV—produk komersial pertama dengan teknologi quantum dot bebas kadmium.

Struktur Quantum Dot Samsung: Inti, Cangkang, dan Ligan

Teknologi layar dari Samsung ini terdiri dari tiga komponen kunci:

• Inti (core): Bagian yang memancarkan cahaya, terbuat dari indium phosphide.
• Cangkang (shell): Lapisan pelindung yang menstabilkan struktur inti.
• Ligan: Lapisan polimer untuk mencegah oksidasi.

“Tidak satu pun dari ketiga komponen ini bisa diabaikan,” ungkap Doh Chang Lee dari KAIST. Integrasi sempurna ketiga elemen inilah yang membuat quantum dot Samsung unggul dalam hal kestabilan dan kualitas warna.

Dampak Akademik: Dari Laboratorium ke Penghargaan Nobel

Keberhasilan komersialisasi quantum dot bebas kadmium oleh Samsung tidak hanya mengubah industri, tetapi juga memengaruhi dunia akademik.

“Arah penelitian berubah drastis setelah peluncuran TV quantum dot Samsung,” kata Lee. Fokus beralih dari material itu sendiri ke aplikasi praktis dalam berbagai bidang.

Yang lebih mencengangkan, inovasi ini turut membuka jalan bagi Bawendi, Brus, dan Yekimov untuk meraih Nobel Kimia 2023. “Komersialisasi adalah faktor kritis dalam penghargaan Nobel,” jelas Hyeon. “QLED Samsung membuktikan bahwa quantum dot memberikan manfaat nyata bagi umat manusia.”

Kini, Samsung terus memimpin inovasi dengan teknologi QD-OLED yang menggabungkan keunggulan quantum dot dan OLED.

Layar ini meraih penghargaan Display of the Year 2023 dari Society for Information Display—bukti nyata kepemimpinan Samsung dalam revolusi display.

Masa depan teknologi layar ini pun bahkan lebih menjanjikan. Samsung sedang mengembangkan quantum dot elektroluminesensi yang bisa memancarkan cahaya sendiri tanpa backlight.

Teknologi ini akan membawa resolusi dan kecerahan baru untuk aplikasi augmented reality dan virtual reality. Seperti kata Sohn, “Tujuan kami adalah menciptakan pengalaman visual yang tak bisa dibedakan dari kenyataan.”