Kita saat ini hidup di era miniaturisasi. Baik itu smartwatch, kacamata AR, atau berbagai gadget lain yang telah kami ulas di Gizmodo, teknologi menjadi semakin kecil. Penelitian baru membawa hal ini ke tingkat ekstrem lain, dengan para peneliti mengembangkan piksel terkecil yang pernah ada.
Dalam sebuah makalah Science Advances terbaru, para peneliti melaporkan penciptaan piksel terkecil sepanjang masa dengan menggunakan antena optik yang mengubah radiasi menjadi bit energi terfokus. Piksel ini berukuran hanya 300 x 300 nanometer—sekitar 17 kali lebih kecil dari piksel OLED konvensional, tetapi dengan kecerahan yang serupa.
Untuk memberikan gambaran tentang ukurannya, sebuah layar dengan luas hanya satu milimeter persegi dapat memuat resolusi 1920 x 1080 piksel dengan teknologi baru ini. Piksel mini ini juga bersinar dengan sendirinya, menjadikannya berpotensi revolusioner untuk generasi berikutnya perangkat pintar dan portabel.
Bagaimana Benda Bisa Bersinar?
OLED adalah singkatan dari organic light-emitting diode dan, sesuai namanya, terdiri dari beberapa film ultra-tipis yang terbuat dari material organik. Lapisan-lapisan ini berada di antara dua elektroda. Ketika listrik mengalir melalui sistem, ia mengaktifkan material organik dalam film tersebut, melepaskan energi sebagai cahaya.
Di sisi lain, sebuah piksel umumnya mengacu pada unit informasi terkecil untuk tampilan gambar digital. Secara teoritis, ukuran piksel yang lebih kecil akan memungkinkan suatu perangkat untuk memiliki lebih banyak piksel dan meningkatkan resolusi gambar. Tetapi teknologi yang ada menghadapi "tantangan manufaktur yang signifikan dan penurunan efisiensi ketika dikecilkan ke rezim (sub) mikrometer," menurut makalah tersebut.
Retakan Kecil dalam Cahaya
Hal ini menjadi sangat relevan ketika para peneliti mencoba mengecilkan piksel OLED di bawah panjang gelombang cahaya tampak—sekitar 400 hingga 700 nanometer. Secara sederhana, geometri sistem OLED, bersama dengan efek mekanika kuantum lainnya, menyebabkan ketidakseimbangan dalam distribusi listrik di dalam sel.
“Seperti dengan penangkal petir, hanya dengan mengurangi ukuran konsep OLED yang mapan akan menyebabkan arus terutama memancar dari sudut-sudut antena,” jelas Jens Pflaum, rekan penulis studi dan seorang fisikawan di Universitas Würzburg di Jerman, dalam sebuah siaran pers.
Yang mengesankan dari makalah baru ini adalah bahwa tim mengidentifikasi cara untuk secara efektif memblokir struktur yang tidak diinginkan, yang disebut filamen, agar tidak berpotensi menghancurkan piksel. Secara khusus, mereka membuat lapisan isolator tipis dengan bukaan bundar kecil di tengahnya dan melapisinya di atas antena optik emas.
Sebuah ilustrasi konseptual dari OLED skala nano. © Hecht et al., 2025.
Susunan ini terbukti sangat efektif dalam mencegah terbentuknya filamen. Antena optik juga membantu memfokuskan energi elektromagnetik dan memperkuat kecerahan, menurut makalah itu. Hasilnya, "bahkan nanopiksel pertama stabil selama dua minggu dalam kondisi ambient," kata Bert Hecht, penulis senior studi dan seorang fisikawan di Universitas Würzburg, dalam siaran pers tersebut.
Meski demikian, sistem ini masih merupakan prototipe, dengan efisiensi sekitar 1%. Namun, para peneliti mencatat bahwa karena makalah saat ini menghilangkan salah satu tantangan terbesar dalam mengecilkan piksel, langkah-langkah selanjutnya seharusnya sedikit lebih mudah.
“Dengan teknologi ini, layar dan proyektor di masa depan bisa menjadi sangat kecil sehingga dapat diintegrasikan hampir tak terlihat ke dalam perangkat yang dikenakan pada tubuh—dari bingkai kacamata hingga lensa kontak,” tambah para peneliti.